A csuklós busz régóta velünk van, . A tolócsuklós elrendezésre a padlószint csökkentése miatt volt szükség.
A csuklós busz a tévhittel ellentétben nem magyar találmány. Az első önhordó európai csuklós a Henschel HS 160 volt 1955-ből, amit 1959-ben követett csak a Setra SG 175. A Henschel adott mintát több európai gyártónak, köztük az Ikarusnak is a csuklós busz létrehozásához.
Setra SG 175
A klasszikus középmotoros húzócsuklós felépítés magas padlószintet eredményezett, a hetvenes években ez egyre több közlekedési társaságot zavart. Fejlesztések indultak meg, sok különféle megoldás született. A padlószint csökkentésére a VanHool a klasszikus felépítést megtartva a motor oldalra kitolása mellett döntött.
Van Hool AG280.
Az 1979-től gyártott Van Hool AG280 padlószintje 680 mm volt, cserébe két ülést a motor felett egymásnak háttal kellett elhelyezni és a többi ülés is dobogóra került. Ez szűk utasfolyosót eredményezett, de a Benelux államokban ez nem volt zavaró. A Van Hool megtartotta a felépítést az 1993-ban érkező alacsonypadlós AG300-asokon is, Budapest utcáin még mindig meg lehet csodálni ezeket a kocsikat... Az Ikarus is kísérletezett ezzel az elrendezéssel, a magyar-szovjet autóbusz fejlesztés egyik kísérleti típusánál az Ikarus 372-esnél ki is próbálták ezt az elrendezést, de elvetették.
| Típus | Ikarus 280 | Ikarus 284 | Mercedes O305G | Renault PR180 | Van Hool AG 280 |
| Bemutató éve | 1971 | 1981 | 1977 | 1981 | 1979 |
| Felépítés | Középmotoros | Farmotoros, tolócsuklós | Farmotoros, tolócsuklós | Farmotoros, 4WD | Oldalra kitolt középmotor |
| Padlószint az 1. ajtónál | 920 mm | 740 mm | 718 mm |
653 mm |
680 mm |
| Padlószint a 2. ajtónál | 920 mm | 740 mm | 718 mm | 653 mm | 680 mm |
| Padlószint a 3. ajtónál | 920 mm | 740 mm | 718 mm | 681 mm | 680 mm |
| Padlószint a 4. ajtónál | 920 mm | 900 mm | - | - | 680 mm |
A farmotoros csuklósok
A német fejlesztési minisztérium támogatásával a Fahrzeugwerkstätten Falkenried (FFG) és a Hamburg Consult közösen kutatta a VÖV I. szabványnak is megfelelő, alacsonyabb padlószintű csuklós létrehozását. A meglévő VÖV szabvány szerint készült középmotoros csuklósok padlószintje 900mm körül volt, e mellett nem voltak elégedettek a középmotoros elrendezés zajkomfortjával, az utánfutórész kontroll nélküli mozgásával és nagy farseprésével sem. A világ első tolócsuklós busza 1975-ben egy Mercedes O305-ös hátsó részéből és az Urbanbushoz hasonló, kiskerekes első kocsitestből készült el (lásd címlapkép). Az első két ajtónál a padlómagasság így 540 mm lett.
Az elkészült ,,Alacsony padlózatú csuklósról" 1975 december 5-én az Ikarus üzemi lapja is beszámolt: ,,A motor a busz farában helyezkedik el. A meghajtóaggregát miatt a busz maximális sebessége 75 km/h. 97/h sebesség esetén egyébként még stabil a busz. Az úttest feletti padlómagasság 540 mm. Az első lépcső 340 mm-re helyezkedik el az úttest szintje fölött. Az üléseket menetirányban és egy 150 mm magas dobogón helyezték el. A jármű állómagassága 21 40 mm, a farban 1800 mm. A busz befogadóképessége kettős ülésű elrendezés esetén 172 személy, mégpedig 57 ülő és 117 álló utas. A motor zajszintje 74 dB/a. Ez az érték a jármű gördülőzajának szintje közelében van, ami tovább már nehezen csökkenthető. Az NSZK-ban készült jármű szellőzésére három 650x600 mm-es tetőszellőzőt és 4 csapóablakot terveztek. Kényszerszellőzés céljából 4 tengelyes irányú elektroszellőzést építettek a buszba, aminek egyenként teljesítménye 300 cm3/h. A levegő elosztása az ablakok fölött történik."
További képek a buszról itt. A kocsit 1975-ben mutatták be, az FFG szabadalmaztatta a megoldást.
FFG - Fahrzeugwerkstätten Falkenried GmbH
A kívánságbusz fából, 1966-ot írunk
1968-ig a Hamburgi magasvasút társaság főműhelye volt, a buszkarosszéria építés nem volt idegen tőlük. Az ötvenes években a hamburgi szenátus a villamosvonalak felszámolása és buszos közlekedéssel történő helyettesítéséről döntött.
A Hamburgba kerülő városi számára már ekkor kidolgoztak számos olyan pontot, ami az 1966-ban bevezetett VÖV I szabványban visszaköszönt. A VÖV I szabványhoz egy kívánság modellt épített az FFG, fából.
1971-ben egy Magirus 170 S 10 H típusú buszt szétbontottak, új padlóvázat adtak neki, kis kerekekkel és tárcsafékekkel szerelték fel. Ez lett az egylépcsős, 540 mm padlómagasságú, 9,57 méter hosszú Urbanbus koncepció. Az itt tapasztaltakat használták fel a VÖV II kívánságbuszok elkészítésénél.
VÖV bus II - A második felvonás
Az olajválság következtében egyre drágábbak lettek az autóbuszok is. A kitűzött cél a költségcsökkentés, az alacsonyabb padlószint és a nagyobb kényelem lett. A buszok olcsóságát a sajtolt, íves karosszériaelemek elhagyásával, a jobb beszállási kényelmet pedig kis átmérőjű kerekekkel gondolták megoldani. Az alacsonyabb saját tömeget üvegszálas műanyag kompozitok széles körű felhasználásával érték el. Kompozit műanyag volt a homlokfal, az ülések, a belső tetőburkolatok, és a hátfal egy része is.Az 1976-ban bemutatott prototípushoz az alapot egy Mercedes O305-ös adta, a műanyag kompozitokat a BASF szállította. A busz szögletes formáját sokan kritizálták, személyszállító konténernek nevezve azt.
A busz még Amerikát is megjárta, a DeLorean (igen, az a DeLorean) DMC-80 néven tervezete gyártásba venni, de az elmaradt szövetségi támogatás miatt letettek a tervről. A VÖV nem csak városi busz szabványokat dolgozott ki, hanem városközi buszokat is. Ez a példány is kis kerekkel készült el, ahogy az első gyártóművi prototípusok is. A prototípusokkal szerzett tapasztaltok miatt végül elhagyták a sorozatbuszokról a kis kerekeket, a városi és a helyközi kocsikon is. A kis gumik gyakran defektet kaptak és a kis átmérőjű féktárcsák sem bírták jól az igénybevételt.
A Mercedes megvette a szabadalmat. Az O305G prototípusát szintén az FFG építette meg a kísérleti busz tapasztalatai alapján. Két szóló O305-öst vontak ki a forgalomból (Hamburgi azonosítóik: 1768, 1769) és vágták el a vázaikat a megfelelő helyen. Az új csuklós busz hossza 17150mm lett, ami a megszokott 16,5 és 18 méteres csuklósok közt foglalt helyet. A padlószint a szóló kivitelnek megfelelően 718 mm lett. Az 1977-es IAA kiállításon mutatták be. Ezt követően kezdte meg a Mercedes a saját gyárában gyártani a csuklós buszokat.
1977-re született meg a kísérletek eredménye, a Mercedes O305G. (Kép: Daimler)
Az NSZK 2.420.203 szabadalmi irat leírja a becsuklásgátló működését. A becsuklást meggátló négy hidraulikus munkahengert kettő érzékelő vezérli. Az egyik érzékelő a kerékelkormányzási szöget érzékeli, a másik pedig a két járműegység csuklási szögét. A vezérlőegységben minden elkormányzási szöghelyzethez megengedett maximális becsuklási szög van rendelve. Ha ezt az értéket túllépné a becsuklási szög, akkor a munkahengerek szelepei lezárnak, nem engedik a két kocsitest közötti bezárt szög növekedését.
Zárt pályára szánták a duplacsuklós O305-öst.
Más őrületet is elindított a Mercedes, a duplacsuklós buszokét. 1981-ben zárt pályára készítették el az O305-ön alapuló, pantográfos áramszedőt viselő O305G2-őt. Ez nem volt tolócsuklós, sőt, két O305-ös szólót kapcsoltak össze egy befüggesztett középrésszel. A pantográfos áramszedő csak egy pólusú csatlakozást biztosít, a visszavezetést a kocsi aljából lenyúló csúszkával oldották meg. A 24,08 méter hosszú járművet két darab egyenként 250kW teljesítményű egyenáramú motor hajtotta, amiket AEG-Telefunken szaggató táplált.
A konkurencia a szabadalmi védettség miatt még évekig nem tudott hasonló tolócsuklós megoldást kínálni, ezért a farmotoros csuklós elrendezés témára számtalan variáció született:
- Farmotor, hátsókerék-hajtás. A két kocsitest között hidraulikus munkahengerek, elektronikus vezérléssel. Ez az eredeti ötlet, de sokan továbbgondolták.
- Farmotor, középső tengely hajtás. Egyéb becsuklásgátló nincs.
- Farmotor, négykerék-hajtás. Egyéb becsuklásgátló nincs.
- Farmotor, hátsókerék-hajtás. Eltérő csuklószerkezet, például: Levegős munkahengerek, tárcsafékkel fékezett forgózsámoly.
Vetter
A becsuklásgátló feltalálása előtt a Walter Vetter Gmbh építette a csuklós buszokat és a speciális felépítményeket a Mercedesnek. A becsuklásgátló licenszét nem vették meg, 1979-ben építettek inkább egy farmotoros csuklós buszt a saját elgondolásaik szerint.
A 10 példányban megépült Vetter 16 SH speciális kormányzást kapott, a csukló mögött elhelyezett kerékpárt is kormányozták. Működött, a buszok forgalomban is közlekedtek. További képek itt találhatók a buszról.
Az NSZK-beli konkurensek a motor hátsó elhelyezését meglépték, de kénytelenek voltak a középső tengelyt hajtani. Ez a csuklószerkezeten keresztül vezetett kardántengelyt jelentett, ami jelentősen korlátozta a két kocsitest által bezárt maximális szöget. Ilyen volt a Magirus Deutz 260 SH 170 csuklós busz is. Ez nagyon bonyolult és karbantartásigényes mechanikát igényelt a hosszú kardántengelyen, 40 fokos becsuklás esetén pedig már hangjelzés is megszólalt, hogy ne törjön be jobban a busz. Csupán 39 példány készült, ennek oka a Deutz megbízhatatlan léghűtéses V8-as motorjaiban is keresendő. A Magirus-Deutz nem sokkal később beolvadt az Ivecóba, a buszgyártással pedig felhagytak.
MAN SG 240 H. Kormányzott a hátsó tengely, de már hátul van a motor.
Az MAN-Göppel páros 1980-ban állt elő a farmotoros csuklósával az SG 240/280 H-val. Ez volt az első teljes egészében MAN tervezésű csuklós, de a karosszériát a Göppel építette továbbra is. A H (Heckmotor) jelölte a farmotort, a padlószint 740 mm lett. A megbízható MAN D0826 motorok miatt ezekből több készült, mint a Magirusból, de a kb. 400 darab nem érte el az O305G darabszámait. A farmotoros megoldás mellett készült középmotoros SG 220 és SG 240-es is, 930 mm-es padlómagassággal. A tolómotoros MAN csuklós 1985-ben jelent meg, a fenti két széria 1987-ig volt gyártásban. A már ismerős homlokfalú utód SG242H-t egészen 1990-ig gyártották. A konstrukció további problémája volt az alig terhelt hajtott tengely, így havas, lejtős útviszonyokat nem viselték jól a középső tengely hajtású buszok.
Az egyik első duplacsuklós a négykerékhajtású MAN SGG 280 H
Érdekesség, hogy a farmotoros, csuklószerkezeten át kardánhajtású felépítésből duplacsuklós busz is készült 1982-ben, az MAN SGG 280H. A 22,68 méter hosszú buszba 280 lóerős D 2566 MTUH motort szereltek és 4 fokozatú Voith automataváltón át hajtotta a második és a harmadik tengelyt is. Ez már valóban közútra készült jármű volt. 1971-ben egyesült az ÖAF gyárral a bécsi Gräf & Stift, és át is vette az MAN. Az ő kínálatukban is megjelentek a farmotoros, középső tengely hajtású buszok.
Renault PR180, farmotoros, négykerék-hajtású csuklós.(Kép: wikipédia)
A négykerék-hajtással nem voltak egyedül a müncheniek, 1980-ben a Renaultnak a Heuliez megtervezte az 1970-től gyártott Berliet PR100-as csuklós változatát, a PR 180-ast. A franciák természetesen különcködtek, a 17,62 méter hosszú buszuk a második és a harmadik tengelyt is hajtotta. A busz padlószintje 681 mm lett. Ebből a buszból is készült duplacsuklós, a Heuliez építette meg 1985-re. A 11 példányban gyártott duplacsuklós busznak 3 tengelyét hajtotta a 302 lóerős Renault motor.
A négykerék-hajtású Renault csuklós fenékváza [1]
Az nem világos, hogy a két tengely hajtása állandó volt-e. 1979-ben a Heuliez benyújtott egy szabadalmat, ami akár hidrosztatikus erőátvitellel a második tengely egyes kerekeire jutó nyomatékát is tudta volna szabályozni, sőt még energia visszanyerésre is képes lett volna. Hogy ebből mi valósult meg, azt nem tudjuk, a sorozatban gyártott buszok a csukló alatt átvezetett kardántengelyt kaptak. A szabadalmi leírás viszont azt is írja, hogy becsuklás esetén egy küszöbérték kapcsoló egy tengelykapcsoló segítségével kapcsolja be a hajtásba a második tengelyt, ami a kardánhajtásnál is elképzelhető. A szabályzást kiegészítették még tengelyterhelés méréssel is.
A tolócsuklós felépítéssel a munka az Ikarusban és az Autokutban 1978-ban indult meg, és 1981-re készült el az első tolócsuklós Ikarus, a 284-es. Noha tolócsuklós Ikarus buszból csak jóval kevesebb készült, mint húzócsuklósból, de ezt akkor még nem lehetett előre látni. A magyar mérnökök az eredeti elgondolásból indultak ki és ennek hiányosságai mentén tervezték a fejlesztést. Jó lóra tettek, valóban a hidraulikus becsuklásgátló lett a befutó. Az Ikarus is csatlakozott a duplacsuklós őrülethez, 1988-ra készültek el a húzócsuklós 293-as típussal, ami egy példányban készült el.
A Scania a magyarok szabadalmát is felhasználva olyan szabályzást készített a német Schenk céggel közösen, ami képes volt beavatkozni a motor nyomatékába, és fékezéssel is tudta segíteni a csuklós járművek jó irányba állásást, stabilizálását. Épült ilyen BR 112 A alvázra busz Ikarus karosszériával is, a 196.03-as, de csak egy példányt ért meg. A hazai becsuklásgátlóhoz hasonlóan ez sem volt egy kiforrott konstrukció.
A második magyar tolócsuklós, a 435-ös Ikarus
A becsuklásgátlók fejlesztése több országban és több lépcsőben is folyt, a szabadalmi leírások széles körben hivatkoznak egymásra. A magyarok azt vették észre az eredeti szabadalomban, hogy éles kanyarodás közbeni gyorsításkor megcsúszhat a busz. Ekkor az utánfutó kiegyenesedik és az ellenkező irányban fog becsuklani. Az eredeti szerkezet az ellenkező irányba 0 fokos becsuklásig nem fejtett ki ellenállást. Ezt küszöbölték ki először hidromechanikus, majd elektronikus úton történő vezérléssel. Amire figyelni kellett, hogy az ellenkező irányú becsuklás például a jármű kiegyenesedése is a kanyarodás végeztével, tehát a kormány szöghelyzet jeladóját itt is használni kellett.
Melyik megoldás lesz a jövőálló? Valami hasonló ahhoz, amit a franciák kitaláltak. Mivel a hidraulikus becsuklásgátlókkal ellátott csuklósok esetén kanyarodáskor az átvitt keresztirányú erő veszteségként jelentkezik, a hajtóerő csökken. A hidraulikus munkahengerek és a kapcsolódó berendezések nehezek, az átvitt erők miatt pedig meg kell erősíteni a csuklószerkezet környezetét is, a toló- és az első kocsitesten is. Ez jól látszik a korszerű alacsonypadlós tolócsuklósoknál, ha csuklószerkezet környékét összehasonlítjuk a húzó elrendezésű Van Hool AG 300-as buszokéval.
Az első elektromos csuklós az MAN-é, ahol megemlítik a több tengelyt hajtó elektromos hajtás lehetőségeit. (Kép: MAN)
A jövő tehát az egyes kerekek nyomatékának szabályzása, akár kerékagymotorral, akár tengelyenként. Kerékagymotorral a kerekenkénti nyomatékszabályzást csak akkor lehet veszteség nélkül megvalósítani, ha minden egyes motorhoz önálló inverter tartozik, jelenleg nem ilyen megoldások terjedtek el, hanem tengelyenként egy inverter. Itt a centrális, azaz a hagyományos villamos motorhoz hasonló a helyzet, hogy a fékeket is használni kell. Korábban is volt példa a fékeket is használó becsuklásgátlókra, a fokozott fékkopás miatt ezek gyártásával felhagytak, illetve a elektronikus fékrendszerek kifinomultabb szabályzása vette át a helyüket. A villamos hajtásoknál a visszatápláló fékezés miatt a fékek egyébként kímélve vannak, tehát nem az ördögtől való az ötlet tengelyenkénti hajtás esetén sem. Ez könnyebb becsuklásgátlókat vagy akár a teljes elhagyásukat is eredményezheti.
Felhasznált irodalom:
https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrzeugwerkstätten_Falkenried
[1]: Transportation Systems Center - Technology of articulated transit buses ; 1982/10
autowp.ru
https://en.wikipedia.org/wiki/Renault_PR100
