Trolejbus je bezkolejové motorové vozidlo (převážně osobní , i když existují nákladní a účelové trolejbusy [1] ) kontaktního typu [1] s elektrickým pohonem , který přijímá elektrický proud z vnějšího zdroje energie (z centrálních elektráren) [1] prostřednictvím dvouvodičové kontaktní sítě pomocí tyčového pantografu [2] a kombinující výhody i nevýhody tramvaje a autobusu [3] .
Podle moderní klasifikace je trolejbus speciálním případem elektrobusu : elektrobus s pohonem v pohybu ( anglicky in-motion-feeding (IMF) bus ) [4] .
Kombinovaný vozový park elektrické dopravy zahrnuje trolejbusy, navíc vybavené autonomními bateriovými systémy , nazývané také elektrobusy s nabíjením v pohybu (IMC) , superkondenzátory [5] , spalovací motory [1] nebo palivové články . Trolejbus, který má na palubě dva trakční motory - elektrický a spalovací - poháněné samostatně a mající nezávislý pohon hnacích kol, se nazývá duobus . Pokud je trakční pouze elektromotor a tepelný motor (spalovací nebo spalovací) jej napájí přes trakční elektrický generátor a nemá přímý pohon hnacích kol, pak se takové dopravě říká tepelný elektrobus [1] .
Trolejbusy se používají především ve městech, ale existují i meziměstské a příměstské trolejbusy. V SSSR se s nimi zpočátku uvažovalo jako s příměstskou dopravou [6] , později však začaly nahrazovat tramvaje v oblastech, kde je jejich využití obtížné - například v historických centrech měst s úzkými uličkami. V SSSR, světovém lídru v trolejbusové dopravě, bylo ročně přepraveno více než 10 miliard cestujících ve 178 městech [7] , z toho ve 122 byly nákladní trolejbusy využívány pro vnitroměstskou přepravu zboží . Sovětské trolejbusy rodiny ZiU-9/682 byly nejmasivnější na světě, vyrobily se v počtu 42 tisíc kusů a byly provozovány ve více než dvou desítkách zemí. V roce 1990 byla Moskva [8] „hlavním městem trolejbusů“ světa díky největší síti [9] .
Slovo „trolejbus“ je vypůjčeno z angličtiny. trolejbus . Tento anglický název vznikl podle jedné verze jako kombinace amerikanismu trolley („tramvaj“ - srov. British streetcar , tram ) [10] a anglického bus („bus“) [11] - první trolejbusy byly vnímány veřejnost jako autobus a tramvaj“ (v raných publikacích v ruštině byl trolejbus popisován jako „bezkolejová tramvaj“) [12] . Podle jiné verze se v této kombinaci slovo trolej používá ve významu „trolej“ a obsahuje odkaz na sběrač proudu v podobě vozíku kutálejícího se po drátech, který se používal u prvních trolejbusů [13] , což později vedlo k vypůjčení termínu „ trolley “.
První trolejbus vytvořil v Německu inženýr Werner von Siemens , pravděpodobně pod vlivem myšlenky jeho bratra, žijícího v Anglii, Dr. Wilhelma Siemense , vyjádřené 18. května 1881 na dvaadvacátém zasedání Královská vědecká společnost [14] . Elektřinu prováděl osmikolový vozík (Kontaktwagen) jedoucí po dvou paralelních trolejových drátech. Dráty byly umístěny dostatečně blízko u sebe a při silném větru se často překrývaly, což vedlo ke zkratům . Experimentální trolejbusová linka o délce 540 m (591 yd), otevřená společností Siemens & Halske na berlínském předměstí Halensee , fungovala od 29. dubna do 13. června 1882 [15] .
Ve stejném roce si ve Spojených státech nechal Belgičan Charles Van Depoulet patentovat „trolley roller“ – sběrač proudu v podobě tyče s válečkem na konci. Spolehlivější tyčový sběrač proudu vynalezl a zavedl do tramvajové sítě v roce 1888 Frank Spraig . Prutové sběrače proudu Sprague ale na trolejbus nainstaloval až v roce 1909 Max Schiemann [1] a jeho systém s četnými vylepšeními přežil dodnes [16] .
Na počátku 20. století existovaly trolejbusy pouze jako pomocná varianta tramvajových linek, bez vyhlídky na uplatnění v rušných městských centrech, fungujících pro „rostoucí, ale roztříštěnou populaci“ [17] .
V Rusku byl první trolejbus testován 31. března ( 13. dubna ) 1902 v Petrohradském závodě Frese and Co. [18] . V letech 1904-1905 [19] navrhl inženýr V.I. Shubersky projekt trolejbusové trati Novorossijsk - Suchum . Přes důkladné prostudování projektu nebyl nikdy realizován. V SSSR byla první trolejbusová trať postavena v roce 1933 v Moskvě .
Dvoupatrové trolejbusy byly rozšířeny v mnoha evropských městech, ale použití přívěsů, trolejbusových vlaků a zejména kloubových trolejbusů , které se objevily koncem 50. a začátkem 60. let , se ukázalo být produktivnější pro zvýšení kapacity cestujících [20 ] . Od přípojných trolejbusů se brzy upustilo ve prospěch trolejbusů kloubových. V SSSR se kloubové trolejbusy vyráběly ve zjevně nedostatečném množství, takže se značně rozšířily trolejbusové vlaky spojené systémem Vladimíra Veklicha . V Kyjevě 12. června 1966 [21] [22] Vladimír Veklich [23] vytvořil svůj první [24] trolejbusový vlak [25] , který byl následně úspěšně používán ve více než 20 městech bývalého SSSR [26] [27] . Použití 296 vlaků pouze v Kyjevě [28] [29] umožnilo uvolnit více než 800 strojvedoucích [30] [31] a na řadě tras realizovat přepravní kapacitu až 12 tisíc cestujících za hodinu v jednom směr [32] .
Vrchol rozvoje trolejbusové dopravy ve světě připadl na období mezi světovými válkami a rané poválečné období. Trolejbus byl vnímán jako alternativa k tramvaji . Ke zvýšenému zájmu o trolejbus dále přispěl nedostatek silniční dopravy (včetně klasických autobusů), ale i pohonných hmot ve válečném a raně poválečném období. Tyto problémy ztratily na akutnosti v 60. letech, v důsledku čehož začal být provoz trolejbusu nerentabilní a trolejbusové sítě se začaly uzavírat. Trolejbus byl zpravidla zachován tam, kde jej nebylo možné nahradit autobusy - především z důvodu obtížného terénu nebo tam, kde byly nízké náklady na elektřinu. Na začátku 21. století Austrálie , Belgie a Finsko zcela opustily trolejbusy a v Rakousku , Německu , Španělsku , Itálii , Kanadě , Nizozemsku , USA , Francii a Japonsku zůstalo jen několik trolejbusových systémů.
V SSSR však trolejbus pokračoval ve svém vývoji. Důvodem byla především relativní levnost elektřiny. Přitom existuje řada čistě technických důvodů: mechanická část trolejbusu je jednodušší než u autobusu, nemá palivovou soustavu a složitý chladicí systém, převodovku, nepotřebuje tlakové mazání. . Díky tomu se snižuje složitost běžné údržby a odpadá potřeba řady procesních kapalin – motorový olej, nemrznoucí kapalina.
Z východoevropských států jen Polsko zaznamenalo trvalý pokles počtu trolejbusových systémů, z 12 v polovině 70. let na tři do roku 1990. V současnosti i přes značné ekonomické potíže většina trolejbusových systémů nadále funguje v mnoha bývalých socialistických zemích. Omezení nebo úplné odstranění trolejbusového provozu v řadě měst bylo způsobeno jak ekonomickými, tak i čistě subjektivními, politickými důvody (v druhém případě byl trolejbus často nahrazován tramvají - moderní tramvaj je v tomto případě vnímána jako znak příslušnosti k Evropě). Zároveň byly ve stejném období uvedeny do provozu čtyři nové trolejbusové systémy v Rusku (5 uzavřených), na Ukrajině - 2 (a dva uzavřené), v České republice - 1, na Slovensku - 2.
Environmentální, ekonomické a další problémy způsobené masovou motorizací oživily koncem 20. - počátkem 21. století zájem o městskou elektrickou dopravu i v západní Evropě. Většina evropských zemí spoléhala na tramvaj jako energeticky účinnější a náročnější na cestující [33] .
V roce 2000 se díky rozvoji výkonové elektroniky a vytvoření lehkých a kapacitních baterií na bázi lithia ( lithium- iontové , lithium-železo-fosfátové a lithium-titanátové ) podařilo vytvořit trakční baterie schopné poskytovat dostatečně dlouhé kilometry pro vozidla na jedno nabití a začal se šířit takový způsob dopravy jako elektrobus . Jedním ze směrů vývoje elektrobusů se stala varianta s dobíjením v pohybu (IMC) , nazývaná též trolejbus se zvýšeným autonomním průběhem (TUAH), která spojuje řadu výhod trolejbusu a elektrobusu. Jeho zvláštností je možnost provozovat stávající trolejbusovou infrastrukturu ve městech bez výraznějších úprav a absence nutnosti výstavby dobíjecích stanic. Nabíjení trolejbusových baterií se provádí v procesu pohybu pod kontaktní sítí a trvá v průměru až 20 minut. Díky velké kapacitě baterií mohou trolejbusy tohoto typu pracovat stabilně daleko od místa, kde prochází kontaktní síť, což umožňuje flexibilně měnit trasy a otevírat nové bez budování infrastruktury. Jsou schopny plně nahradit autobusovou trasu (v ojedinělých případech i tramvaj, pokud je provoz uzavřen z důvodu vyšší moci) [34] . Jedním z prvních měst provozujících trolejbusy tohoto druhu na přelomu 19. a 20. století byly Tula , Nalčik a Petrohrad .
Trolejbus se stejně jako autobus pohybuje po zpevněné komunikaci, což umožňuje využívat stávající silniční síť města s malým nebo žádným převybavováním. Trolejbus však vyžaduje lepší silnice než autobus nebo auto [2] : špatný stav povrchu vozovky nejen zhoršuje jízdní komfort a urychluje opotřebení odpružení , ale může také způsobit vytržení tyčí z trolejových drátů, což někdy vede ke zkratu a poškození troleje.sítě. Takže v Rusku musí být trolejbus provozován na silnicích kategorie T nebo P s vozovkou hlavního typu, odpovídající GOST R 50597-93 [35] [36] .
Kontaktní síť trolejbusu je rozdělena na řadu vzájemně izolovaných segmentů pomocí sekčních izolátorů . Každý segment je napojen na jednu nebo více trakčních měníren prostřednictvím podzemních nebo nadzemních napájecích vedení. Takové schéma umožňuje selektivně vypnout samostatnou sekci v případě poškození nebo oprav. V případě poruchy přívodních kabelů lze na sekční izolátory instalovat propojky, v důsledku čehož bude sekce napájena ze sousedního. Tento režim provozu však není standardní (nedoporučuje se), protože může přetížit napájecí podavač.
Trakční rozvodny přeměňují střídavý proud přicházející z energetického systému (v Rusku - obvykle 6-10 kV - průměrné druhé napětí) na stejnosměrný proud o napětí 600 [37] [38] voltů. Podle technických norem by úbytek napětí v žádném místě kontaktní sítě neměl překročit 15 % [37] . Ve městech, kde tramvaj koexistuje s trolejbusem, mají tyto druhy dopravy zpravidla společné energetické hospodářství.
Kontaktní síť trolejbusu je dvouvodičová - na rozdíl od kontaktní sítě tramvaje, kde se jako druhý drát používají kolejnice - a ve výsledku je mnohem složitější a těžší. Dráty různých pólů jsou umístěny v relativně malé vzdálenosti od sebe, a proto musí být pečlivě chráněny před přiblížením. Kromě toho musí být izolovány v křižovatkách a větvích tratí trolejové sítě nebo křižovatkách s tramvajovou tratí, což vyžaduje instalaci šipek a speciálních křižovatek s tramvajovou nebo jinou trolejbusovou tratí a pečlivější nastavení napětí, aby se zabránilo ohromující dráty v silném větru. V tomto ohledu je také obtížné použít třmen nebo pantograf jako sběrač proudu . Dvouvodičové sítě určené pro použití pantografů existují, ale používají se především pro nákladní dopravu [39] . Trolejbusy využívají především tyčový pantograf . Ale na rozdíl od pantografu je tyč citlivější na defekty kontaktní sítě, a přestože zřídka způsobují poškození sběračů proudu, sběrač proudu, který vyskočil z drátu, může poškodit kontaktní síť a blízké budovy [40] . Důvodem sestupu tyče může být také příliš malý poloměr otáčení kontaktní sítě. Podle stavebních předpisů by úhel zlomu v místech připevnění trolejového drátu ke speciální části neměl překročit 4° [37] . Proto při otáčení pod úhlem větším než 10-12 ° jsou instalovány speciální zakřivené držáky. Kromě toho se botka tyčového sběrače proudu pohybuje po drátu a nemůže nezávisle měnit směr spolu s trolejbusem. Aby auto jelo správným směrem, je potřeba tam nasměrovat obě jeho táhla, tuto funkci plní trolejbusová šipka . Ve městech, kde se používají tramvaje se sběračem proudu, mohou mít trolejbus a tramvaj úseky kontaktní sítě společné pro oba druhy dopravy.
Trolejbusový šíp, typický pro systémy bývalého SSSR.
Trolejbusová šipka s ukazatelem směru.
Tramvaje a trolejbusy v Cincinnati týden před uzavřením tramvajové linky. Používá se společná kontaktní síť.
Trolejbus jezdí v rámci 140. výročí konvoje MHD v Brně s využitím tramvajové kontaktní sítě dočasně přestavěné na trolejbusový provoz.
Trolejbusové zastávky bývají kombinovány se zastávkami, při velkém proudu cestujících však mohou být samostatné nebo i vícepolohové (každá poloha pro svou trasu). V Rusku jsou autobusové a trolejbusové zastávky označeny stejnou dopravní značkou [41] [42] . To, že trolejbus zastavuje na zastávce, bývá napsáno na billboardu s jízdním řádem a názvem zastávky („plný dům“).
Cedule - "plné domy" značí, že zde zastavuje autobus i trolejbus. Neexistují jízdní řády, je vyznačeno pouze číslo trolejbusové trasy a název zastávky
Jízdní řád na zastávce trolejbusu v Sevastopolu
Staré trolejbusové znamení v Praze
V některých zemích, například v Polsku , České republice , Ukrajině [43] , existují dopravní značky označující zastávku trolejbusu
Skladování, opravy a údržba kolejových vozidel se provádí v trolejbusových vozovnách (parkech). V Ruské federaci se název „trolejbusová flotila“ tradičně používá v Moskvě a Petrohradě, hlavních městech autonomních republik (kromě Joškar-Oly, Kazaně a Ufy), ve městech Abakan, Archangelsk, Blagoveščensk, Vidnoje, Voroněž, Rubcovsk, Tver, Ťumeň, Chimki. Podniky 76 dalších trolejbusových měst se nazývají „depa“. Naopak v Bělorusku byl v roce 2007 všude existující název „depo“ nahrazen názvem „park“. Depo může mít jak otevřená parkoviště s rozsáhlou kontaktní sítí, tak uzavřené boxy . Na území trolejbusových vozoven jsou dále prodejny údržby a oprav trolejbusů, garáže pro speciální techniku, sklady pro skladování spotřebního materiálu (pneumatiky, kontaktní vložky, maziva atd.) a nářadí, místnosti pro lakování, sušení, první- pomocné stanoviště, řídící středisko, odpočívárny atd. [37] . Existují kombinované vozovny tramvaj-trolejbus nebo autobus-trolejbus [44] .
Novokosinské autobusové a trolejbusové depo v Moskvě
Krabice druhé trolejbusové flotily Voroněže
Trolejbus Jelcz 120ME vjíždí do vyhlídkové jámy v depu v Gdyni
Trolejbusové terminály mají otočné prstence. V prvních trolejbusových systémech byly trojúhelníky uspořádány v koncových bodech (například v Insterburgu [45] ). Obvykle jsou zde rozvětvení kontaktní sítě pro možnost stání u trolejbusů, předjíždění různých tras. (Moderní trolejbusy se systémy autonomního chodu a s dálkově ovládaným zvedáním a spouštěním jímacích tyčí již takové rozvětvení nepotřebují.) Někdy jsou vybaveny kontrolní body technického stavu, dispečinky. V místech kontroly technického stavu se v první řadě kontroluje izolační odpor, stav táhla, brzdy a další komponenty, na kterých závisí bezpečnost provozu.
Příklady koncových dorazů a otočných kroužkůBlack Country Open Air Museum v Dudley ve Velké Británii
Obvykle technické charakteristiky trolejbusů udávají maximální konstrukční rychlost 60-75 km/h. V nových trolejbusech lze najít omezení nastavená v ovladači, která neumožňují pohyb vyšší rychlostí. Teoreticky je možné vytvořit trolejbusové tratě provozované vyšší ustálenou rychlostí, ale hlavním omezením je kontaktní síť a sběrače proudu. Problém je v tom, že tyčový pantograf je velmi citlivý na závady v kontaktní síti a povrchu vozovky. Také se zvyšuje pravděpodobnost vypadnutí pantografu, když se trolejbus odchýlí od kontaktní sítě, což značně omezuje manévrovatelnost trolejbusu při vysoké rychlosti. Pro dosažení vyšší rychlosti je nutné použít složitější zavěšení kontaktní sítě (zejména řetězu ) a zvýšit upínací sílu sběrače proudu (což vede k urychlenému opotřebení kontaktních vložek a kontaktní sítě). Trolejbusy jsou proto na meziměstských linkách využívány jen zřídka – nasazují se především ve městech, kde je povolen pohyb max. rychlostí 60 km/h, a kde je cennější jejich schopnost překonat strmá stoupání do 8-12 %.
Také důvodem omezení rychlosti trolejbusu jsou speciální části kontaktní sítě. Speciální jednotky používané ve většině měst zemí SNS mají následující rychlostní limity [46] [47] :
V jiných zemích se vyrábějí speciální díly určené pro vysokou rychlost průchodu, ale v SNS se používají poměrně zřídka.
Kromě osobních trolejbusů, které tvoří převážnou část vozového parku, mohou mít trolejbusová oddělení na starosti školení, exkurze, servis, nákladní trolejbusy, vozidla údržby kontaktní sítě, tažné tahače pro odtah vadných nebo odpojených úseků kontaktní sítě. trolejbusy.
Nákladní trolejbus (, trolleytrak nebo trolleycar ) byl v počátcích trolejbusové dopravy široce používán: například systémy nákladní dopravy Maxe Schiemanna [16] byly docela úspěšné . V Rusku nenašel široké rozšíření kvůli skutečnosti, že náklady na provoz trolejbusu se ukázaly být vyšší než náklady na nákladní vozidlo [48] . Nákladní trolejbusy se v podstatě používaly během Velké vlastenecké války, kdy byla většina kamionů poslána na frontu [48] . Ve většině případů jsou vyžadovány samořídící systémy, obvykle založené na dieselových generátorech. Dosud byla většina dochovaných trolejbusů přestavěna na tahače pro tažení vadných trolejbusů nebo v laboratoři technického dozoru kontaktní sítě a někdy i jen na nákladní automobily [49] .
Mezi stroje pro obsluhu kontaktní sítě (trolejbusy pro speciální účely) patří pojízdné laboratoře pro technický dozor, opravárenské věže a někdy i mrazomory [50] pro řešení námrazy troleje. Nejčastěji pro boj s námrazou pustili na linku celou noc několik trolejbusů s kovovými vložkami místo grafitu.
Speciální trolejbusy a speciální technikaNákladní trolejbus KTG-1 v Moskvě
Pro výlety je určen trolejbus s volnou plochou
Traktor odváží trolejbus do vozovny
Věž pro údržbu kontaktní sítě
Trolejbus je designově podobný autobusu . Řada výrobců (například LiAZ ) staví trolejbusy na platformě sériově vyráběných autobusů. Někdy byly staré autobusy přeměněny na trolejbusy, které dříve vstoupily na trať, ale vyčerpaly zdroje motoru (za předpokladu, že stav karoserie umožňoval jeho další provoz). Takové úpravy prováděl například závod na opravu a stavbu automobilů Sokolniki [51] . Konstrukce trolejbusu má však značné rozdíly. Celý podvozek, trakční pohon a částečně i ovládání jsou obdobné jako u autobusů. A trakční motor, elektrický řídicí systém a elektrická výzbroj mají mnoho společného s elektrickou výzbrojí kolejových vozidel elektrických drah [52] .
Kontaktní síť Bota Činka Napínací mechanismus Závěs rádiový reaktor Kabel Závorka SchodyMezi hlavní komponenty trolejbusu patří [1] :
Podvozek může mít rámové nebo bezrámové provedení. Při použití rámové konstrukce jsou komponenty, sestavy a karoserie připevněny k rámu, který vnímá dynamické zatížení a zajišťuje pevnost konstrukce. V bezrámovém provedení jsou uzly připevněny přímo ke karoserii , pro kterou jsou v karoserii vyrobena odpovídající sedadla a všechna zatížení jsou rozložena na prvky karoserie.
TěloStejně jako autobusová karoserie může být trolejbusová z hlediska dispozičního řešení jednoobjemová nebo kloubová, jedno- a dvoupodlažní. Samostatné jsou případy uspořádání v podobě nákladního tahače s osobním návěsem [53] .
Trolejbusy jsou podle úrovně podlahy vysokopodlažní, polonízkopodlažní a nízkopodlažní. Hlavní výhodou nízkopodlažních trolejbusů je pohodlí a rychlost nastupování a vystupování cestujících (včetně nakládání a vykládání zavazadel). Nízkopodlažní trolejbus je mnohem pohodlnější pro přepravu objemných zavazadel, ale i dětských kočárků, jízdních kol, pro starší osoby je snazší nastupovat. Nízkopodlažní trolejbusy jsou často vybaveny výsuvnou rampou pro invalidní vozíky . Hlavní nevýhodou nízkopodlažní karoserie je mírné snížení kapacity, protože podběhy zabírají více místa v kabině a je mnohem obtížnější na ně umístit sedadla. Navíc mají polonízkopodlažní trolejbusy buď schůdek v kabině nebo šikmou podlahu, která je pro stojící cestující nepohodlná. Obecně však platí, že nízkopodlažní trolejbus je prostornější než nízkopodlažní autobus [54] , protože značná část elektrické výzbroje trolejbusu může být umístěna na střeše (což zároveň snižuje hladinu hluku v kabině z řídicího systému) a trakční motor zabírá ve srovnání s motorem autobusu velmi málo místa.
Pro nástup a výstup cestujících vzadu slouží dveřní portály (u ruských trolejbusů např. pouze na pravoboku). Počet dveřních portálů může být od jednoho (např. u některých exemplářů trolejbusu YATB-3 ) do pěti (u kloubových trolejbusů). Dveře mohou být pantové, výklopně-posuvné, posuvné nebo sklopné-posuvné. Výhodou otočně posuvných dveří je, že se snadno zavírají i v přeplněném trolejbusu. Sklopné posuvné dveře poskytují největší těsnost mezi popsanými provedeními a poskytují ochranu proti průvanu a postříkání. Pohon vrat může být pneumatický nebo elektrický . Dveřní křídla jsou vyrobena z kovu a musí být vybavena pryžovým těsněním, aby se zabránilo pronikání vlhkosti , sněhu a prachu do prostoru pro cestující. Ve Spojeném království některé dvoupodlažní trolejbusy neměly dveře. Vstup a výstup byl přes otevřenou oblast, podobně jako to bylo provedeno na sběrnicích rootmaster .
Dveře moderních trolejbusů jsou vybaveny funkcí proti sevření [55] , systémem nouzového otevírání dveří z vnějšku i zevnitř trolejbusu a také signalizací požadavků cestujících na jejich otevření (komunikace s řidičem) [55 ] .
SalonProstor pro cestující je prostor vyhrazený pro cestující, s výjimkou jakéhokoli prostoru obsahujícího pevné prvky vybavení, jako jsou bufety, kuchyně nebo toalety.
Interiér trolejbusu lze navrhnout [56] :
Sedadla pro cestující mohou být kloubového nebo samostatného typu. Uchycení sedáku je obvykle konzolové, poskytující možnost mechanického čištění interiéru [55] . V průměru jedno sedadlo zabere tolik místa jako tři stojící. Proto jsou trolejbusy někdy vybaveny sklopnými sedadly, aby se ušetřilo místo ve špičce . Pro stojící cestující jsou z bezpečnostních důvodů na obou stranách dveří a podél celé nebo větší části kabiny opatřena kovová madla, chromovaná, lakovaná nebo potažená plastem. Horní horizontální madla jsou opatřena koženými nebo plastovými madly [55] . Konce svislých madel jsou upevněny v podlaze a na stropě buď přímo, nebo přes horizontální madla.
Před dveřmi jsou umístěny akumulační plošiny , na kterých se nacházejí cestující, kteří právě vstoupili do kabiny nebo se chystají vystoupit. Také obvykle ubytují cestující s objemným nákladem, jako jsou kočárky. Zvláštností dvoupatrových trolejbusů je, že přeprava stojících cestujících v nich, aby nedošlo ke ztrátě stability trolejbusu, je povolena pouze v prvním patře. Dirigent to musí striktně dodržovat. Obtížnost kontroly plnění takového trolejbusu je jedním z důvodů, proč se patrové trolejbusy v SSSR neprosadily [57] .
Pro usnadnění nastupování a vystupování cestujících jsou u paty dveří provedeny schůdky (nejsou zde žádné nízkopodlažní trolejbusy), skryté při zavřených dveřích. Výška dveří je obvykle nejméně dva metry. Schůdky jsou kovové a potažené pryží a hrany schůdků jsou olemovány pryžovými čtverečky - to chrání cestující před možnými účinky svodových proudů. V noci by měly být schody osvětleny [58] .
V kabině řidiče trolejbusu ElectroLAZ-12
Uvnitř trolejbusu Škoda 22TrG
Uvnitř trolejbusu Irisbus Cristalis
Zadní úložný prostor trolejbusu Solaris Trollino 18AC
V mnoha zemích, včetně Ruska [59] , trolejbus nemá SPZ . Na karoserii a na oknech je pouze vytištěné číslo parku. Důvodem je skutečnost, že trolejbus se nemůže pohybovat autonomně (bez kontaktní sítě), tudíž jej nelze ukrást pro osobní prospěch. V souladu s tím musí mít duobus , který se může pohybovat autonomně, poznávací značku. Trolejbus musí mít také ukazatel trasy , který udává číslo trasy, výchozí, koncovou a pokud možno i mezistanici. Ukazatel trasy je umístěn ve speciálních výklencích nebo držácích vpředu, za a na pravoboku v zemích s pravostranným provozem [41] (respektive v zemích s levostranným provozem - vlevo). V poslední době se rozšířily elektronické ukazatele trasy, na kterých se trasa zobrazuje na speciálním maticovém ukazateli .
Kola, nápravové hřídele, prvky brzdových mechanismů a zavěšení jsou sestaveny do samostatného konstrukčního celku - mostu . Náboje s koly jsou instalovány na speciálních podpěrách obou mostů a přenášejí jejich zatížení na vozovku. Most je otočně spojen s karoserií pomocí pružiny nebo jiného závěsu a také přenáší zatížení své části (přední nebo zadní) trolejbusu na vozovku prostřednictvím kol [1] . Přední a zadní náprava se výrazně liší v konstrukci, protože kromě obecných funkcí plní své vlastní specifické úkoly.
Přední náprava je méně masivní a má složitou konstrukci. Obsahuje mechanismus pro otáčení kol.
Zadní náprava , obvykle vedoucí (poskytuje realizaci tažné síly), sestává z nápravových hřídelí, diferenciálu a někdy i ozubených kol; to vše je uzavřeno v pouzdře, které tvoří nosník zadní nápravy. Někdy může být zadní náprava zdvojena, v takovém případě mají zadní kola často přídavný mechanismus řízení pro zlepšení manévrovatelnosti.
Portálová náprava je hnací náprava, která má na rozdíl od běžné kolové redukční převody, což umožňuje její umístění pod nebo nad nápravu kola. Pro městskou dopravu je důležité umístění mostu pod nápravou kol, což umožňuje výrazně snížit úroveň podlahy v oblasti hnací nápravy. Jeho nápravové hřídele mají navíc většinou různé délky, což umožňuje posunout hnací hřídel a motor směrem od středu kabiny, čímž se zbavíte nárůstu úrovně podlahy v její zadní části.
Odpružení změkčuje a tlumí rázy a rázy, ke kterým dochází při odvalování kola po povrchu vozovky [1] . Dříve se používalo plně listové odpružení, ale moderní trolejbusy používají odpružení s pneumatickými elastickými prvky (membrána nebo měchy „airbagy“). Vzduchové odpružení umožňuje dosáhnout větší plynulosti, udržovat konstantní světlou výšku při změně zatížení a u moderních modelů také ovládat světlou výšku ze sedadla řidiče, což vám umožňuje snížit ji nakloněním karoserie na doraz pro usnadnění nastupování a vystupování cestujících [55] . Nicméně v odpružení trolejbusu lze současně s airbagy použít i listové pružiny, které hrají pomocnou roli (jako je tomu u trolejbusu ZiU-682 [33] [60] ): od nerovností na vozovce jsou změkčeny vzduchové vaky. Vibrace karoserie vznikající při přejíždění nerovností vozovky jsou tlumeny tlumiči [1] .
Použití elektromotoru eliminuje potřebu převodovky . Trakční motor bývá umístěn v blízkosti hnací nápravy, v důsledku čehož je převod trolejbusu konstrukčně jednodušší než autobusový. Obsahuje kardanovou hřídel, převodovku hnací nápravy s diferenciálem a někdy i kolové redukce.
Existují provedení hnacích náprav, u kterých je poloosa každého kola poháněna samostatným elektromotorem [20] , nebo i s motorovými koly [61] , což umožňuje obejít se bez diferenciálu. Takové mosty, zejména most ZF AVE 130, se u elektrobusů rozšířily . U trolejbusů se však používají jen zřídka pro obtížnost zajištění dvojité izolace motoru od karoserie v takovém provedení a také pro obtížnost použití kapalinového chlazení motorů.
Nejběžnější jsou následující typy trakčních převodů [62] :
Elektrický obvod trolejbusu je podmíněně rozdělen na vysokonapěťové (550 V) a nízkonapěťové (12, 24 nebo 28 V) obvody [60] . Vysokonapěťové obvody přijímají napětí z kontaktní sítě prostřednictvím sběračů proudu . Přímo za proudovými kolektory je zapnutá radiová tlumivka (tzv. „dům“) - elektrický filtr , který zabraňuje rušení z kontaktní sítě do obvodu trolejbusu (což může vést k poruchám v řídicích systémech) a naopak. (aby se zabránilo rušení rádiového příjmu). Před přetížením a zkratem jsou vysokonapěťové obvody chráněny pojistkami a jističi . Síť vysokého napětí zahrnuje:
Nízkonapěťové obvody v moderních trolejbusech jsou galvanicky odděleny od vysokonapěťových a jsou určeny k bezpečnému napájení zařízení s nízkou spotřebou energie, jako jsou:
Pro napájení nízkonapěťových obvodů v nepřítomnosti vysokého napětí (když jsou kolektory proudu spuštěny nebo když dojde k výpadku napájení v kontaktní síti), je instalována baterie.
Kabina moderních trolejbusů by neměla mít k dispozici vysokonapěťové zařízení. Dashboard obvykle obsahuje alespoň [56] :
Baterie jsou umístěny odděleně od prostoru pro cestující a jsou dobře větrané venkovním vzduchem [56] .
Trakční motorTrakční elektromotor (nebo elektromotory, je-li jich více) uvádí trolejbus do pohybu přenosem točivého momentu, který vytváří, prostřednictvím speciálních mechanismů (trakčního převodu) na hnací kola [1] , a používá se také v procesu elektrodynamické nebo rekuperační brzdění. Od nástupu trolejbusů se typy používaných TED změnily a lze rozlišit následující fáze jejich vývoje:
Zařízení pro regulaci proudu přes TED se nazývá řídicí systém. Řídicí systémy (CS) jsou rozděleny do následujících typů:
Trolejbus může být vybaven systémem autonomního chodu, který umožňuje napájet motor trolejbusu elektřinou, pokud trolejbus z nějakého důvodu nemá přístup ke kontaktní síti, nebo v případě výpadku proudu v ní. Jako zdroj elektrické energie lze použít baterii [63] nebo superkondenzátor [5] nebo generátor poháněný spalovacím motorem [55] . Popularitu získávají také autonomní cestovní systémy založené na superkondenzátorech a palivových článcích .
Systémy autonomního běhu se dělí na nouzové a systémy se zvýšeným autonomním chodem.
Pomocná elektrická zařízení zapínají a vypínají elektromotory kompresorů a ventilátorů, baterie, relé a regulátory nezbytné k zajištění jejich správné činnosti, osvětlení, topení, poplašné obvody, elektronické ukazatele trasy, palubní počítač, komunikační a navigační systémy atd. V moderních trolejbusech je většina pomocných zařízení (s výjimkou těch, která spotřebovávají velké množství elektřiny, jako jsou topidla, kompresory atd.) napájena samostatným nízkonapěťovým zdrojem (12 nebo 24 V), galvanicky odděleným od vysokonapěťového napěťové obvody. Příjem nízkého napětí z napětí kontaktní sítě je zajištěn pomocí motorgenerátoru , případně statického měniče . Při nepřítomnosti vysokého napětí (při průrazu tyčí, poklesu napětí v kontaktní síti nebo na parkovišti) jsou nízkonapěťová elektrická zařízení napájena bateriemi.
V raných konstrukcích trolejbusů (např. MTB-82 ) nedocházelo ke galvanickému oddělení nízkonapěťových zařízení od vysokonapěťových obvodů, nízkonapěťové spotřebiče byly zapojeny buď do série, nebo přes předřadné odpory. Nevýhody takového schématu jsou riziko úrazu elektrickým proudem, zvýšená spotřeba elektřiny, která se rozptyluje v předřadných rezistorech, nestabilita nízkého napětí a pronikání rušení do obvodů nízkého napětí.
Elektrická bezpečnostZajištění elektrické bezpečnosti je nejdůležitějším úkolem při návrhu elektrického zařízení trolejbusů. Vzhledem k nízké vodivosti pneumatik a povrchu vozovky může při proudění proudu ke karoserii nastat pro člověka nebezpečný potenciálový rozdíl mezi karoserií trolejbusu a zemí. To je zvláště nebezpečné při nastupování a vystupování cestujících, protože v tomto případě má osoba nohy na zemi a ruka se drží zábradlí trolejbusu. Svodové proudy jsou také nebezpečné pro personál údržby, zejména v mycích provozech. Na konstrukci, výrobu a údržbu trolejbusů jsou proto kladeny velmi přísné požadavky. Zejména izolace elektrického zařízení od skříně trolejbusu musí být dvojitá (II . třída ochrany před úrazem elektrickým proudem ). Izolátory si musí zachovat své vlastnosti v podmínkách znečištění a pronikání vlhkosti. Trakční motor musí být oddělen od kardanové hřídele izolační textolitovou podložkou. Stejná podložka by měla být i ve spojení kardanové hřídele s hnací nápravou. Od těla jsou izolována také madla a schůdky [64] . V některých zemích se pro trolejbusy používají speciální elektricky vodivé pneumatiky . Při provozu trolejbusu je nutné denně profukovat stlačeným vzduchem a otírat nosné izolátory elektrického zařízení suchým hadrem a měřit svodové proudy na skříni troleje. Je zakázáno provozovat trolejbus, pokud svodové proudy na karoserii překročí 3 mA [65] .
Dříve byla většina silových elektrických zařízení trolejbusu umístěna pod podlahou. Na střeše byl obvykle umístěn pouze rádiový reaktor. To umožnilo zjednodušit úkol vytápění kabiny vlivem tepla generovaného reostaty startovací brzdy. Takové schéma má však mnoho nevýhod, které se týkají především elektrické bezpečnosti cestujících. V tomto případě nemůže trolejbus projet kaluží hlubokou více než 10 cm a nečistoty a činidla proti námraze, které padají pod dno, vedou nejen k úniku proudu do karoserie, ale také přispívají k urychlenému opotřebení izolací a proudu. -nosné části [66] . Proto v posledním[ co? ] , přičemž elektrická výzbroj trolejbusu se vyjímá na střechu ve speciálních boxech. Takové uspořádání elektrovýzbroje mimo jiné umožňuje snížit úroveň podlahy v trolejbusu, přispívá také k jeho lepšímu chlazení a odhlučnění. V tomto případě je však nutný samostatný systém vytápění interiéru, který v zimě zvyšuje spotřebu energie.
Opatření k zajištění elektrické bezpečnostiElektrická izolace schůdků, dveří a zábradlí umožňuje chránit cestující před úrazem elektrickým proudem při nastupování a vystupování
Na střeše je elektrické zařízení trolejbusu lépe chráněno před znečištěním a vodou než pod podlahou.
Pryžokovové pásy dotýkající se povrchu vozovky - součást současného systému kontroly úniku
V moderních trolejbusech jsou instalovány dva tyčové sběrače proudu umístěné na střeše trolejbusu na speciálním podstavci. Na úsvitu výstavby trolejbusů se testovalo mnoho dalších řešení. V prvním trolejbusu Siemens byla jako sběrač proudu použita trolej, spojená pružným drátem s trolejbusem a poháněná pomocným motorem. Tento systém se však neujal, zaprvé proto, že vyžadoval těsné umístění vodičů, což ve větrném počasí často vedlo ke zkratům, a zadruhé bylo obtížné umístit trolej na místo při ponechání vodičů. Bylo však vyzkoušeno mnoho takových systémů, ale všechny se nakonec přestaly používat [1] [67] . Existovala schémata sběračů proudu s jednou tyčí [1] (takové trolejbusy byly provozovány do roku 1957 ve městě Eberswalde [68] ), pro nedostatečnou spolehlivost však nebyly příliš využívány. Na prvních tyčových sběračích proudu se odběr proudu prováděl pomocí válečku [1] , ale brzy se od válečku upustilo kvůli špatnému odběru proudu a rychlému opotřebení. Válec byl nahrazen tzv. botkou s měděnografitovými vložkami. Takové schéma se téměř beze změny používá dodnes [67] [69] .
Samotné tyče i kontaktní patky jsou upevněny pomocí pantů , což umožňuje vychýlení trolejbusu z kontaktní sítě (například při vyhýbání se překážce nebo při nájezdu na zastávku). Výložníky nejsou vzájemně mechanicky spojeny, jsou také instalovány a spouštěny samostatně. Pro přitlačení sběrače proudu k trolejovému drátu na základně tyče jsou instalovány pružinové zvedací mechanismy s omezovači pro zvedání tyčí. Mohou zde být umístěny i hydraulické nebo pneumatické lapače tyčí. Lapače tyčí jsou potřebné k automatickému spouštění tyčí v případě jejich sestupu, aby se zabránilo zkratům a poškození kontaktní sítě. Používají se také mechanické a elektrické lapače tyčí, které jsou obvykle umístěny v zadní části trolejbusu a jsou s tyčemi spojeny tenkými kabely. Pokud nejsou k dispozici žádné lapače tyčí, jsou kabely připevněny ke kroužkům, které se mohou volně pohybovat podél tyčí. Montáž a demontáž výložníků obvykle provádí ručně řidič. V případě použití elektrických, hydraulických nebo pneumatických zachycovačů tyčí lze tyče spustit dálkově, na povel z kabiny řidiče. Instalace se však stále provádí ručně. V některých trolejbusových farmách používajících duobusy se k řešení tohoto problému používají speciální lapače, které umožňují částečně automatizovat zvedání tyčí, ale nelze je instalovat v celé kontaktní síti.
Obvykle je v bezprostřední blízkosti proudových kolektorů umístěn radiový reaktor, který je určen k potlačení rádiového rušení vytvářeného motorem a řídicím systémem, který je někdy umístěn také na střeše. Pro údržbu elektrických zařízení a výložníků je ve většině případů žebřík - vzadu nebo vpravo u jedněch dveří. Střecha je obvykle pokryta pryžovou izolační fólií pro bezpečnost personálu údržby.
Otočné tyče s pružinami a pneumatickými zachycovači tyčí
Sběratelské boty
Trolejbus s jedním barem ve městě Eberswalde , 1940
Konstrukce raného tyčového sběrače proudu
Dřívější konstrukce jednotyčových trolejbusů - Hamburk , mezi lety 1911 a 1914
Trolejbus využívající pantograf na ohebném kabelu - Brémy , 1910
Trolejbusy jsou obvykle vybaveny třemi typy brzd [5] :
Při elektrodynamickém brzdění se energie rozptyluje na reostatech, nebo při použití rekuperačních systémů se vrací zpět do kontaktní sítě. Když se brzdy zpomalí, elektrodynamické brzdy ztrácejí účinnost a začnou působit pneumatické čelisťové brzdy. Po úplném zastavení je trolejbus fixován na místě ruční brzdou. V případě nouze mohou tyto brzdy spolupracovat.
Je možné couvat s brzdou , ale brzdění tímto způsobem je obvykle zakázáno, protože může přetížit a poškodit motor a řídicí systém.
Také moderní trolejbusy jsou vybaveny systémem zastavovací brzdy, který automaticky blokuje pohyb trolejbusu při otevřených dveřích pro cestující [55] .
Pro provoz pneumatického zařízení je stlačený vzduch vyráběn kompresorem . Na rozdíl od autobusu, kde je kompresor poháněn přímo od motoru, u trolejbusu má kompresor vlastní elektrický pohon, který pracuje v přerušovaném režimu a je napájen proudem z kontaktní sítě [33] . Kompresor není možné pohánět z trakčního elektromotoru, protože v tomto případě by se člověk po dlouhém zastavení musel nějakou dobu pohybovat se sníženým tlakem, aby se vytvořil tlak v pneumatickém systému, což je nepřijatelné. K dispozici jsou nádrže pro skladování stlačeného vzduchu. Vyžaduje se regulátor tlaku, pojistný ventil a systém čištění vzduchu. Stlačený vzduch funguje na brzdy, někdy posilovač řízení , mechanismy otevírání a zavírání dveří, stěrače čelního skla (například na MTB-82 ). Také stlačený vzduch zajišťuje činnost vzduchového odpružení. Pneumatické zařízení je umístěno pod karoserií a uvnitř ní [1] .
Stejně jako kompresor pneumatického systému vyžaduje čerpadlo hydraulického pohonu vlastní elektrický pohon. Použití hydraulických pohonů v trolejbusu je omezeno především posilovačem řízení a někdy i zachycovači výložníku.
Větrání v trolejbusech je přirozené a nucené. Přirozené se provádí přes okenní otvory a poklopy umístěné na střeše. Pro umělé větrání se používají odsávací (přívodní a odsávací) ventilátory nebo ventilátory elektrických ohřívačů (v režimu větrání) [55] . Klimatizační systémy jsou instalovány i v moderních trolejbusech .
V mnoha trolejbusech s RKSU, včetně ZiU-682, se k vytápění interiéru využívalo teplo , které se ve velkém množství uvolňovalo na reostatech startovací brzdy [60] . Tato konstrukce vyžadovala umístění reostatů pod podlahu trolejbusu se všemi nevýhodami, které jsou s takovým systémem vlastní. V případě umístění elektrovýzbroje na střeše, stejně jako při použití tyristorového nebo tranzistorového řídicího systému, je vytápění interiéru realizováno elektrickými přímotopy instalovanými v prostoru pro cestující a kabině řidiče [55] . Vzhledem k tomu, že všechny trolejbusové systémy (včetně systémů vytápění, větrání a klimatizace) jsou napájeny kontaktní sítí, neexistují prakticky žádná omezení elektrického výkonu systémů vytápění, větrání a klimatizace v trolejbusu, která jsou charakteristická pro autobus. V autobuse je elektrický výkon stejných systémů vždy omezen výkonem generátoru autobusu, takže vytápění je zajištěno teplem motoru nebo vařičem na kapalná nebo plynná paliva a klimatizace je často přímo mechanicky poháněna motorem. .
Trolejbus má oproti jiným druhům městské hromadné dopravy řadu výhod i nevýhod.
V porovnání s tramvají
V porovnání s autobusem
K začátku dubna 2015 je na světě 289 trolejbusových systémů [72] .
Severní Ameriku reprezentují trolejbusy Vancouver ( Kanada ) a pět trolejbusových systémů v USA . Pozoruhodný je trolejbusový systém v Bostonu , Massachusetts, kde kromě obvyklé ulice funguje i podzemní vysokorychlostní trolejbusový systém (tzv. silver line[73] , viz Massachusetts Bay Transportation Authority ).
Země Latinské Ameriky jsou na začátku roku 2015 zastoupeny deseti trolejbusovými systémy v Argentině (v Cordobě , Mendoze a Rosariu ), Brazílii , Venezuele (v Meridě ), Mexiku , Chile (ve Valparaisu ) a Ekvádoru (v Quitu ) [74] . Poslední jmenovaný je pozoruhodný tím, že se nachází nejblíže rovníku [75] .
Kromě Ruska a zemí SNS se v Asii většina trolejbusových systémů nachází v Číně a Severní Koreji . Trolejbus jezdí také v Turecku (v Malatyi ), Mongolsku (v Ulánbátaru ) a Japonsku.
V Evropě je na začátku roku 2015 90 trolejbusových systémů (spolu s Ukrajinou, Běloruskem a Moldavskem - 141) [81] .
Kromě toho jsou v Evropě od začátku roku 2015 trolejbusy ve městech Rakouska , Bulharska , Bosny a Hercegoviny , Maďarska , Německa , Španělska , Itálie , Lotyšska , Litvy , Nizozemska , Norska , Polska , Portugalska , Rumunska , Srbsko , Slovensko , Francie , Česká republika , Švédsko a Estonsko . Podle údajů z roku 2000 fungovalo v Evropě 112 trolejbusových systémů [61] .
K začátku dubna 2015 mělo Rusko 85 trolejbusových systémů [86] , více než v kterékoli jiné zemi na světě.
V současné době jsou na území bývalého SSSR provozovány trolejbusy vyrobené v Rusku , Bělorusku , Tádžikistánu , na Ukrajině a dále v České republice , Polsku a Číně .
Ve většině zemí na rozdíl od zemí SNS neexistují specializovaní výrobci trolejbusů, což je spojeno s malým počtem trolejbusových farem (ve srovnání s Ruskem a postsovětským prostorem), i když v minulosti kvůli velké objednávce z r. SSSR měla česká firma Škoda divizi zabývající se čistě trolejbusovou výrobou. Velmi často jsou zahraniční trolejbusy mírně upravenou autobusovou karoserií, uzpůsobenou pro instalaci příslušné elektrické výzbroje. Samotnou elektrickou výzbroj dodává dodavatel mimo výrobce nástaveb. Jedinou výjimkou jsou velké koncerny, které v sobě sdružují několik odvětví strojírenství najednou, například italský FIAT nebo německý MAN SE . Oba tyto koncerny v minulosti samostatně vyráběly trolejbusy, některé z těchto strojů dodnes na linkách jezdí, například trolejbusy FIAT z 60. let. vydání v Neapoli. V současné době má potenciální zákazník možnost vybrat si a nakombinovat nástavby s elektrovýzbrojí různých firem. Karoserie pro trolejbusy dokáže vyrobit téměř každý výrobce autobusů, např. Daimler AG (pod značkou Mercedes-Benz ), Neoman , atd. Elektrovýzbroj pro trolejbusy dodává řada známých světových firem - Siemens AG , Bombardier , Van Hool , Kiepe , atd.
Výjimkou je polská společnost Solaris Bus & Coach , která vyrábí trolejbusy tří modelů - Solaris Trollino 12, Solaris Trollino 15 a Solaris Trollino 18.
Trolejbus Bogdan T701.10 v Simferopolu
Irisbus Cristalis v Limoges
Solaris Trollino 18 v Salcburku
Van Hool Exquicity 18T v Parmě
AKSM-420 Vitovt v Minsku
Bombardier TVR v Nancy
Trolejbus v Castellón de la Plana
Trolejbus v Malatyi
Youngman JNP6183BEV v Pekingu
Na území bývalého SSSR byly otevřeny pomníky trolejbusu Škoda na Krymu , MTB-82 v Minsku [95] , ZiU-5 - ve Voroněži, Tule a Engels (na území Uritského ZiU) [96] , ZiU-682V - v Chersonu [97] .
Na rozdíl od tramvaje, která se hojně odráží v mnoha uměleckých dílech, je v nich trolejbus zastoupen v mnohem menší míře. Někdy jsou mu věnovány písně (například "Poslední trolejbus" od Bulata Okudžavy nebo "Trolejbus" od Viktora Tsoi ), filmy (" První trolejbus ") nebo se stává hrdinou městských legend (jako např. , v Insterburgu ).
Jednou z vlastností trolejbusu je stálý přístup k elektřině, což dává více příležitostí pro vybavení „klubu na kolech“ než pro autobus. Například v Moskvě byla hudební výletní trasa „Modrý trolejbus“, na které se konají vystoupení skupin autorské písně [98] .
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
Veřejná doprava | |
---|---|
Železnice | |
Trasa bez kolejí | |
Voda | |
Vzduch | |
Žoldák | |
jiný | |
Obecné podmínky | |
Nastupování a vystupování cestujících |
|
Platba jízdného |
|
Infrastruktura | |
Řízení |