Húzzuk vagy toljuk? - a tolócsuklós buszok eredete

2020. május 16. - _zahnrad

ffg_bus_g10b.jpgA 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.

setrasg175.jpgSetra 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

mercedes-benz_o305g_1.jpgA 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

ffg_vov1_proto.jpgA 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

ffg_vov2_proto.jpg

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.

o305g_gyari.jpg1977-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.

mercedes-benz_o305_g2_obus.jpegZárt 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.

vetter_sh.jpg

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-goppel_sg240h.jpgMAN 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.

man_sgg_280h.jpgAz 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_pr_180.jpgRenault 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.

renault_pr180chassis.jpgA 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.

ikarus_284_sok.jpg

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.

kep_008.jpgA 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.

1920_p-bus-eot-lionscity18e-teaser-02.jpgAz 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

A bejegyzés trackback címe:

https://omnibusz.blog.hu/api/trackback/id/tr2515676624

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

nemeza 2020.05.16. 21:51:20

Köszi, a kezdetektől a jövőig szép ívvel.

okleveles naiv 2020.05.17. 14:05:39

Jó írás, köszi!
Nekem speciel tetszik az a brutál szögletes FFG busz.
Kimondottan futurisztikus még most is, gondolom a 70-es években meg aztán pláne az volt.

rezgaras 2020.05.18. 16:10:49

Érdekes. Miért nem terjed el a motoronként egy inverter? Nem lehet sokkal drágább, hiszen ugyan kétszer annyi inverter kell, de fele akkora teljesítményre. A hűtés ugyanakkora, a vezérlés pedig manapság szóra sem érdemes.

Moszkvicsslusszkulllcs 2020.05.19. 16:59:43

Hogyha már azzal végződik a poszt, hogy vajon mit hoz a jövő, akkor az én válaszom az lenne, hogy dízelbuszból már nemigen várok vadonatúj típuscsaládot, szerintem csak a meglévő modelljeiket fogják csiszolgatni a gyártók.

Lehet, hogy izgalmas évtized elébe nézünk, amennyiben megjelennek eleve elektromos (illetve troli-) busznak tervezett csuklósbuszok, ÉS a tervezők el tudnak rugaszkodni a dízelbuszok tervezésénél felszedett beidegződéseiktől.
Ezek a csuklósbuszok könnyen lehet, hogy húzócsuklósok lesznek.

Már csak azért is, mert nonszensz, hogy a tolócsuklósok becsuklásgátló nélkül egy ön- és közveszélyes módon szitáló vasalóvá változnak.
Példának okáért, kábé 1 hónapja volt egy FB bejegyzés itt, hogy a Volánbusz egyik csuklósa árokba hajtott.
Volános sofőrök szerint nyilvánvaló, hogy beszitált a busz, és a sofőr már nem tudta megfogni az egyre jobban kígyózó járművét, és azért kötött ki az árokban.

Papp Sanyi 2020.06.05. 17:39:34

A kerekek méretének alsó határát mi határozza meg? Egy kiváló minőségű úthálózat esetén gondolom teljesen más befolyásolja ezt. A teherbírás a végső ok, amiatt nem lehet lentebb menni a méretben?