Гушкелов_НПК15_тезисы - Сибирский федеральный

УДК 629.113
РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ
ШКОЛЬНОГО АВТОБУСА БОЛЬШОГО КЛАССА
Гушкелов Р.Е.,
научный руководитель канд. техн. наук Яковлев Ю.М.
Сибирский федеральный университет
Школьный автобус предназначен для перевозки учащихся средних учебных
заведений. Такие автобусы имеют предусмотренные правилами дорожного движения
знаки, их скорость ограничивается 60 км/ч, окрашивают в жёлтый цвет. Общие
требования к автобусу прописаны в ГОСТ Р 51160−98 «Автобусы для перевозки детей.
Технические требования». Школьные автобусы решают комплекс социальных проблем,
как в городе, так и в сельской местности. Наиболее известны в РФ школьные автобусы
малого класса Курганского и Павловского автобусных заводов. Такие автобусы имеют
21…23 места для сиденья. В меньшей степени известны школьные автобусы большого
класса с числом мест для сиденья 40…42. Производством таких автобусов в РФ
занимается Ликинский автобусный завод. Выпуск школьных автобусов большого
класса налажен в США. Основные технические характеристики школьных автобусов
малого и большого класса приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные технические характеристики школьных автобусов
Класс
Малого класса
Большого класса
Модель
КАвЗ-397653
ПАЗ-32053-70
Blue bird Vision
ЛиАЗ-525626-20
Число мест
22
22
40
42+2
Тип кузова
Цельнометал
лический на
стальном
каркасе,
капотного
типа
Несущий
цельнометаллич
еский, вагонной
компоновки
Цельнометалличе
ский на стальном
каркасе,
капотного типа
Несущий
цельнометаллическ
ий, вагонной
компоновки
Размеры, мм
Длина
Ширина
Высота
8470
2380
3030
7000
2500
2960
12674
2438
3251
11400
2500
3347
Стоимость, т.р.
600 000
1 300 000
5 000 000
5 790 000
Из обзора и анализа технических характеристик автобусов отечественного
производства следует, что школьные автобусы в основном комплектуются из серийно
выпускаемых узлов и агрегатов, рассчитанных на большую вместимость и
максимальную скорость согласно ПДД. Такой подход значительно удорожает
транспортное средство, делает его не экономичным, неоправданно увеличивает затраты
на обслуживание и ремонт.
Целью работы является поиск технических решений, которые позволяют
снизить стоимость изготовления и содержание школьного автобуса большого класса.
В процессе выполнения работы решались следующие задачи:
1. Выбор компоновочной схемы и исследование влияния базы автобуса на
распределение нагрузки по осям.
2. Проведение теоретических исследований влияния базы автобуса на
показатели профильной проходимости.
3. Определение параметров ДВС и трансмиссии.
4. Сравнительная оценка скоростных свойств и топливной экономичности.
За основу взят вариант автобуса рамной конструкции, на шасси грузового
автомобиля, кузов цельнометаллический, капотный, однодверный, расположение
двигателя – переднее. Такая компоновка отличается меньшей массой, позволяет
изменять конструкцию кузова, не затрагивая конструкцию шасси, использовать
агрегаты и узлы серийного производства от разных производителей. Схема компоновки
автобуса СФУ – 5232 показана на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема компоновки автобуса СФУ-5232 на 46 посадочных мест
По результатам исследования трех вариантов баз за основу взята база
транспортного средства длиной 6000мм. При этом нагрузка на переднюю ось
составляет для полностью груженого автобуса 45% , на заднюю – 55%. Показатели
профильной проходимости для данной базы при габаритной длине автобуса 12000мм
следующие: угол переднего свеса – 18 градусов, угол заднего свеса – 7 градусов, радиус
профильной проходимости – 10000мм, клиренс – 440 мм.
Подборка параметров ДВС и агрегатов трансмиссии выполнена из условия
обеспечения максимальной скорости 60 км/ч. Сравнительная оценка скоростных
свойств и топливной экономичности проведена в соответствии с ГОСТ 22576–90 и
ГОСТ 20306–90. Для сравнительных расчетов использованы технические данные ДВС,
трансмиссии, ходовой части автобуса СФУ–5232 и автобуса ЛиАЗ–525626–20.
На основании полученных данных можно сделать следующие выводы,
относительно возможных технических характеристик школьного автобуса СФУ – 5232:
− полная масса – 13680 кг (меньше чем у ЛиАЗ-525626-20 на 2980 кг);
− время разгона до скорости 60 км/ч – 84 с (больше чем у ЛиАЗ–525626–20 на
36с)
− расход топлива при скорости 40 км/ч – 16 л/100км (меньше чем у ЛиАЗ–
525626–20 на 11л);
− расход топлива при скорости 60 км/ч – 22 л /100 км (меньше чем у ЛиАЗ–
525626–20 на 17л).
С целью снижения энергетических затрат на управление автобусом планируется
усовершенствовать конструкцию сцепления.