Trolebús

Un trolebús  es un vehículo de motor sin rieles (principalmente de pasajeros , aunque hay trolebuses de carga y especiales [1] ) de tipo de contacto [1] con un accionamiento eléctrico que recibe corriente eléctrica de una fuente de energía externa (de centrales eléctricas) [1] a través de una red de contactos de dos hilos utilizando un pantógrafo de varillas [2] y combinando las ventajas y desventajas del tranvía y el autobús [3] .

Según la clasificación moderna, un trolebús es un caso especial de un autobús eléctrico : un autobús eléctrico con potencia en movimiento (autobús inglés  in-motion-feeding (IMF) ) [4] .

El material rodante combinado de transporte eléctrico incluye trolebuses, adicionalmente equipados con sistemas de baterías autónomos , también llamados autobuses eléctricos con carga en movimiento (IMC) , supercondensadores [5] , motores de combustión interna [1] o pilas de combustible . Un trolebús que tiene dos motores de tracción a bordo, eléctrico y de combustión interna, alimentados por separado y con un accionamiento independiente de las ruedas motrices, se denomina duobús . Si solo el motor eléctrico es de tracción, y el motor térmico (combustión interna o externa) lo alimenta a través del generador eléctrico de tracción y no tiene tracción directa a las ruedas motrices, entonces dicho transporte se denomina bus termoeléctrico [1] .

Los trolebuses se utilizan principalmente en las ciudades, pero también hay trolebuses interurbanos y suburbanos. En la URSS , inicialmente fueron considerados como transporte suburbano [6] , pero luego comenzaron a reemplazar a los tranvías en áreas donde el uso de este último es difícil, por ejemplo, en los centros históricos de ciudades con calles estrechas. En la URSS, líder mundial en transporte de trolebuses, más de 10 mil millones de pasajeros fueron transportados anualmente en 178 ciudades [7] , en 122 de las cuales se utilizaron trolebuses de carga en el transporte de mercancías dentro de la ciudad . Los trolebuses soviéticos de la familia ZiU-9/682 fueron los más masivos del mundo, producidos en la cantidad de 42 mil unidades y operados en más de dos docenas de países. En 1990 , Moscú era [8] la "capital de los trolebuses" del mundo debido a la red más grande [9] .

Etimología

La palabra "trolebús" se toma prestada del inglés.  trolebús _ Este nombre inglés surgió, según una versión, como una combinación del americanismo trolebús ("tranvía" - cf. Tranvía británico , tranvía ) [ 10 ] y autobús inglés ("autobús") [11]  - los primeros trolebuses fueron percibidos por el público como un autobús y un tranvía" (en las primeras publicaciones en ruso, el trolebús se describía como un "tranvía sin rieles") [12] . Según otra versión, en esta combinación la palabra trole se utiliza en el sentido de "carro" y contiene una referencia al colector actual en forma de carro rodando por los cables, que se utilizó en los primeros trolebuses [13] , lo que más tarde condujo al préstamo del término " carro ".

Historia

El primer trolebús fue creado en Alemania por el ingeniero Werner von Siemens , probablemente bajo la influencia de la idea de su hermano, residente en Inglaterra, el Dr. Wilhelm Siemens , expresada el 18 de mayo de 1881 en la vigésimo segunda reunión de la Real Sociedad Científica [14] . La electricidad se realizaba mediante un carro de ocho ruedas (Kontaktwagen) , que rodaba a lo largo de dos hilos de contacto paralelos. Los cables estaban ubicados lo suficientemente cerca uno del otro, y con fuertes vientos a menudo se superponían, lo que provocaba cortocircuitos . Una línea experimental de trolebuses con una longitud de 540 m (591 yardas), inaugurada por Siemens & Halske en el suburbio berlinés de Halensee , funcionó del 29 de abril al 13 de junio de 1882 [15] .

En el mismo año, en los Estados Unidos, el belga Charles Van Depoulet patentó el "rodillo de carro", un colector de corriente en forma de varilla con un rodillo al final. Un colector de corriente de varilla más confiable fue inventado e introducido en la red de tranvías en 1888 por Frank Spraig . Pero los colectores de corriente de varilla Sprague fueron instalados en el trolebús recién en 1909 por Max Schiemann [1] , y su sistema con numerosas mejoras ha sobrevivido hasta el día de hoy [16] .

A principios del siglo XX, los trolebuses existían solo como una opción auxiliar para las líneas de tranvía, sin perspectivas de uso en centros urbanos concurridos, operando para una "población creciente pero fragmentada" [17] .

En Rusia, el primer trolebús fue probado el 31 de marzo ( 13 de abril ) de 1902 en la planta Frese and Co. de San Petersburgo [18] . En 1904-1905 [19] , el ingeniero VI Shubersky propuso un proyecto para una línea de trolebuses Novorossiysk -  Sukhum . A pesar del estudio profundo del proyecto, este nunca se implementó. En la URSS, la primera línea de trolebuses se construyó en 1933 en Moscú .

Los trolebuses de dos pisos estaban muy extendidos en muchas ciudades europeas, pero el uso de remolques, trenes de trolebuses y especialmente los trolebuses articulados que aparecieron a finales de los años 50 y  principios de los 60 resultó ser más productivo para aumentar la capacidad de pasajeros [20]. ] . Los trolebuses de remolque pronto se abandonaron en favor de los trolebuses articulados. En la URSS, los trolebuses articulados se produjeron en cantidades claramente insuficientes, por lo que los trenes de trolebuses conectados a través del sistema Vladimir Veklich se generalizaron bastante . En Kiev, el 12 de junio de 1966 [21] [22], Vladimir Veklich [23] creó su primer [24] tren trolebús [25] , que posteriormente se utilizó con éxito en más de 20 ciudades de la antigua URSS [26] [27] . El uso de 296 trenes solo en Kiev [28] [29] hizo posible liberar a más de 800 conductores [30] [31] y en varias rutas para realizar la capacidad de carga de hasta 12 mil pasajeros por hora en uno dirección [32] .

El apogeo del desarrollo del transporte de trolebuses en el mundo cayó en el período entre las guerras mundiales y el período temprano de la posguerra. El trolebús fue percibido como una alternativa al tranvía . La escasez de transporte por carretera (incluidos los autobuses convencionales), así como de combustible para automóviles, en la guerra y principios de la posguerra contribuyó aún más al aumento del interés por los trolebuses. Estos problemas perdieron su agudeza en los años 60, por lo que la operación del trolebús comenzó a ser poco rentable y las redes de trolebuses comenzaron a cerrarse. Como regla general, el trolebús se conservó donde no era posible reemplazarlo con autobuses, principalmente debido al terreno difícil o donde el costo de la electricidad era bajo. A principios del siglo XXI, Australia , Bélgica y Finlandia abandonaron por completo los trolebuses, y en Austria , Alemania , España , Italia , Canadá , los Países Bajos , los Estados Unidos , Francia , Japón , solo quedaron unos pocos sistemas de trolebuses.

En la URSS, sin embargo, el trolebús continuó su desarrollo. Esto se debió principalmente al relativo bajo costo de la electricidad. Al mismo tiempo, hay una serie de razones puramente técnicas: la parte mecánica de un trolebús es más simple que la de un autobús, no tiene un sistema de combustible y un sistema de enfriamiento complejo, una caja de cambios y no requiere lubricación a presión . Como resultado, se reduce la complejidad del mantenimiento de rutina y se elimina la necesidad de una serie de fluidos de proceso (aceite de motor, anticongelante).

De los estados de Europa del Este, solo Polonia experimentó una disminución constante en la cantidad de sistemas de trolebuses, de 12 a mediados de la década de 1970 a tres en 1990. En la actualidad, a pesar de las importantes dificultades económicas, la mayoría de los sistemas de trolebuses siguen funcionando en muchos antiguos países socialistas. La reducción o eliminación total del tráfico de trolebuses en varias ciudades se debió tanto a razones económicas como políticas puramente subjetivas (en este último caso, el trolebús a menudo fue reemplazado por un tranvía  - un tranvía moderno en este caso se percibe como un signo de pertenencia a Europa). Al mismo tiempo, durante el mismo período, se pusieron en funcionamiento cuatro nuevos sistemas de trolebuses en Rusia (5 cerrados), en Ucrania - 2 (y dos cerrados), en la República Checa - 1, en Eslovaquia - 2.

A finales del siglo XX y principios del XXI, los problemas medioambientales, económicos y de otro tipo causados ​​por la motorización masiva revivieron el interés por el transporte eléctrico urbano también en Europa Occidental. La mayoría de los países europeos han confiado en el tranvía como más eficiente energéticamente y con un mayor número de pasajeros [33] .

En la década de 2000, gracias al desarrollo de la electrónica de potencia y a la creación de baterías ligeras y de gran capacidad a base de litio ( iones de litio , fosfato de hierro y litio y titanato de litio ), fue posible crear baterías de tracción capaces de proporcionar un rendimiento suficiente. largo kilometraje para los vehículos con una sola carga y comenzó a extenderse un modo de transporte como un autobús eléctrico . Una de las direcciones para el desarrollo de autobuses eléctricos se ha convertido en una variante con recarga en movimiento (IMC) , también llamada trolebús con un curso autónomo aumentado (TUAH), que combina una serie de ventajas de un trolebús y un autobús eléctrico. Su peculiaridad es la posibilidad de operar la infraestructura de trolebuses existente en las ciudades sin alteración significativa, y la ausencia de la necesidad de la construcción de estaciones de carga. La carga de las baterías de los trolebuses se realiza en el proceso de desplazamiento bajo la red de contacto y demora en promedio hasta 20 minutos. Debido a la gran capacidad de las baterías, los trolebuses de este tipo pueden funcionar de manera estable lejos del lugar por donde pasa la red de contacto, lo que le permite cambiar de ruta de manera flexible y abrir otras nuevas sin construir infraestructura. Pueden reemplazar completamente la ruta del autobús (en casos excepcionales, el tranvía, si el tráfico está cerrado por fuerza mayor) [34] . Una de las primeras ciudades en operar trolebuses de este tipo, a principios de la década de 2010 , fueron Tula , Nalchik y San Petersburgo .

Infraestructura y organización del tráfico

Red de carreteras

Un trolebús, como un autobús , se mueve a lo largo de una carretera pavimentada, lo que permite utilizar la red vial existente de la ciudad con poco o ningún reequipamiento. Sin embargo, un trolebús requiere mejores caminos que un autobús o un automóvil [2] : las malas condiciones de la superficie del camino no solo empeoran la comodidad del viaje y aceleran el desgaste de la suspensión , sino que también pueden hacer que las varillas se desprendan de los cables de contacto, lo que a veces provoca cortocircuitos y daños a cables de contacto redes. Entonces, en Rusia, un trolebús debe operar en carreteras de categorías T o P con un pavimento tipo capital, correspondiente a GOST R 50597-93 [35] [36] .

Fuente de alimentación

La red de contactos del trolebús se divide en una serie de segmentos aislados entre sí mediante aisladores seccionales . Cada segmento está conectado a una o más subestaciones de tracción a través de líneas alimentadoras subterráneas o aéreas. Tal esquema le permite apagar selectivamente una sección separada en caso de daños o para trabajos de reparación. En caso de falla de los cables de alimentación, se pueden instalar puentes en los aisladores seccionales, como resultado de lo cual la sección recibirá energía de la adyacente. Sin embargo, este modo de operación no es estándar (no recomendado), ya que puede sobrecargar el alimentador de suministro.

Las subestaciones de tracción convierten la corriente alterna proveniente del sistema de energía (en Rusia, generalmente 6-10 kV  , el segundo voltaje promedio ) en corriente continua , con un voltaje de 600 [37] [38] voltios. Según las normas técnicas, la caída de tensión en cualquier punto de la red de contacto no debe superar el 15 % [37] . En las ciudades donde el tranvía coexiste con el trolebús, estos modos de transporte, por regla general, tienen una economía energética común.

Red de contactos

La red de contactos de un trolebús es de dos hilos, a diferencia de la red de contactos de un tranvía, donde se utilizan raíles como segundo hilo, y como resultado, es mucho más complicada y pesada. Los cables de diferentes polos están ubicados a una distancia relativamente pequeña entre sí y, por lo tanto, deben protegerse cuidadosamente para que no se acerquen. Además, deben aislarse en las intersecciones y ramales de las líneas de la red de contacto o intersecciones con la línea de tranvía, lo que requiere la instalación de flechas y cruces especiales con la línea de tranvía u otra línea de trolebuses, y un ajuste más cuidadoso de la tensión para evitar cables abrumadores en vientos fuertes. En este sentido, también es difícil utilizar un yugo o pantógrafo como colector de corriente . Existen redes de dos hilos diseñadas para el uso de pantógrafos, pero se utilizan principalmente para el tráfico de mercancías [39] . Los trolebuses utilizan principalmente un pantógrafo de varilla . Pero, a diferencia del pantógrafo, la varilla es más sensible a los defectos de la red de contactos, y aunque rara vez causan daños a los colectores de corriente, un colector de corriente que se haya desprendido del cable puede dañar la red de contactos y los edificios cercanos [40] . Además, la razón del descenso de la varilla puede ser un radio de giro demasiado pequeño de la red de contactos. De acuerdo con los códigos de construcción, el ángulo de ruptura en los puntos de unión del hilo de contacto a la parte especial no debe exceder los 4 ° [37] . Por lo tanto, al girar en un ángulo de más de 10-12 °, se instalan soportes curvos especiales. Además, la zapata del colector de corriente de varilla se mueve a lo largo del cable y no puede cambiar de dirección de forma independiente junto con el trolebús. Para que el automóvil vaya en la dirección correcta, es necesario dirigir ambas varillas allí, esta función la realiza la flecha del trolebús . En las ciudades donde se utilizan tranvías con colector actual, un trolebús y un tranvía pueden tener tramos de una red de contacto común a ambos modos de transporte.

Paradas

Las paradas de trolebuses suelen combinarse con paradas de autobús, sin embargo, con un gran flujo de pasajeros, pueden ser independientes o incluso de varias posiciones (cada posición para su propia ruta). En Rusia, las paradas de autobús y trolebús están marcadas con la misma señal de tráfico [41] [42] . El hecho de que un trolebús se detenga en una parada suele estar escrito en una cartelera con un horario y el nombre de la parada ("casa llena").

Empresas de trolebuses

El almacenamiento, reparación y mantenimiento del material rodante se lleva a cabo en depósitos de trolebuses (parques). En la Federación Rusa, el nombre "flota de trolebuses" se usa tradicionalmente en Moscú y San Petersburgo, las capitales de las repúblicas autónomas (excepto Yoshkar-Ola, Kazan y Ufa), en las ciudades de Abakan, Arkhangelsk, Blagoveshchensk, Vidnoye, Voronezh, Rubtsovsk, Tver, Tyumen, Jimki. Las empresas de otras 76 ciudades de trolebuses se denominan "depósitos". En Bielorrusia, por el contrario, el nombre "depósito" que existía en todas partes fue reemplazado en 2007 por "parque". El depósito puede tener tanto estacionamientos abiertos con una extensa red de contactos, como cajas cerradas . En el territorio de los depósitos de trolebuses también hay talleres para mantenimiento y reparación de trolebuses, garajes para equipos especiales, almacenes para almacenar consumibles (neumáticos, insertos de contacto, lubricantes, etc.) y herramientas, salas para pintar, secar, un primer- puesto de socorro, centro de control, baños, etc. [37] . Hay depósitos combinados de tranvía-trolebús o autobús-trolebús [44] .

Pivotes

Las terminales de trolebuses tienen anillos reversibles. En los primeros sistemas de trolebuses, se disponían triángulos en los puntos finales (por ejemplo, en Insterburg [45] ). Por lo general, hay ramificaciones de la red de contactos para la posibilidad de pararse en trolebuses, adelantando varias rutas. (Los trolebuses modernos con sistemas de funcionamiento autónomos y con elevación y descenso controlados a distancia de las varillas colectoras de corriente ya no necesitan tal bifurcación). A veces, se equipan puntos de control de condiciones técnicas, salas de control. En los puntos de control del estado técnico se comprueba en primer lugar la resistencia de aislamiento, el estado de las varillas, frenos y demás componentes de los que depende la seguridad en la circulación.

Ejemplos de topes finales y anillos giratorios

Velocidad de movimiento

Por lo general, las características técnicas de los trolebuses indican la velocidad máxima de diseño de 60-75 km / h. En los nuevos trolebuses, puedes encontrar restricciones establecidas en el controlador que no te permiten moverte a mayor velocidad. Teóricamente, es posible crear líneas de trolebuses que operen a una velocidad constante más alta, pero la principal limitación es la red de contacto y los colectores de corriente. El problema es que el pantógrafo de varillas es muy sensible a los defectos en la red de contacto y la superficie de la carretera. Además, la probabilidad de que el pantógrafo se salga aumenta cuando el trolebús se desvía de la red de contacto, lo que limita en gran medida la maniobrabilidad del trolebús a alta velocidad. Para lograr una mayor velocidad, se requiere usar una suspensión más compleja de la red de contacto (en particular, cadena ) y aumentar la fuerza de sujeción del colector de corriente (lo que conduce a un desgaste acelerado de las inserciones de contacto y la red de contacto). Por lo tanto, los trolebuses rara vez se usan en líneas interurbanas; se usan principalmente en ciudades donde se permite el movimiento a una velocidad máxima de 60 km / hy donde su capacidad para superar subidas empinadas de hasta 8-12% es más valiosa.

Además, la razón de los límites de velocidad del trolebús son las partes especiales de la red de contacto. Las unidades especiales utilizadas en la mayoría de las ciudades de los países de la CEI tienen los siguientes límites de velocidad [46] [47] :

En otros países, se producen piezas especiales, diseñadas para una alta velocidad de paso, pero en la CEI se usan muy raramente.

Material rodante

Además de los trolebuses de pasajeros, que constituyen la mayor parte de la flota, los departamentos de trolebuses pueden estar a cargo de los trolebuses de capacitación, excursión, servicio, trolebuses de carga, vehículos de mantenimiento de la red de contacto, tractores de remolque para remolcar secciones defectuosas o sin energía de la red de contacto. trolebuses.

El trolebús de carga (, trolleytrak o trolebús ) fue ampliamente utilizado en los primeros días del transporte de trolebuses: por ejemplo, los sistemas de transporte de carga de Max Schiemann [16] tuvieron bastante éxito . En Rusia, no encontró una amplia distribución debido al hecho de que el costo de operar un trolebús resultó ser más alto que el de un camión [48] . Básicamente, los trolebuses de carga se utilizaron durante la Gran Guerra Patria, cuando la mayoría de los camiones se enviaban al frente [48] . En la mayoría de los casos, se requieren sistemas autónomos, generalmente basados ​​en generadores diésel. Hasta la fecha, la mayoría de los trolebuses supervivientes se han convertido en tractores para remolcar trolebuses averiados o en el laboratorio de supervisión técnica de la red de contactos, y en ocasiones incluso en camiones [49] .

Entre las máquinas para el servicio de la red de contacto (trolebuses para fines especiales) se encuentran laboratorios móviles para supervisión técnica, torres de reparación y, en ocasiones, rompehielos [50] para tratar la formación de hielo en el hilo de contacto. La mayoría de las veces, para combatir la formación de hielo, simplemente dejan varios trolebuses con inserciones de metal en lugar de grafito en la línea durante toda la noche.

Trolebuses especiales y equipos especiales

Dispositivo de trolebús

El trolebús tiene un diseño similar al autobús . Muchos fabricantes (por ejemplo, LiAZ ) construyen trolebuses en la plataforma de autobuses producidos en masa. A veces, los autobuses viejos se convirtieron en trolebuses, que previamente habían ingresado a la línea, pero habían agotado el recurso del motor (siempre que el estado de la carrocería permitiera su funcionamiento posterior). Tales modificaciones fueron realizadas, por ejemplo, por la planta de reparación y construcción de automóviles Sokolniki [51] . Sin embargo, el diseño del trolebús tiene diferencias significativas. Todo el chasis, la tracción y en parte los mandos son similares al equipamiento de los autobuses. Y el motor de tracción, el sistema de control eléctrico y el equipo eléctrico tienen mucho en común con el equipo eléctrico del material rodante de los ferrocarriles eléctricos [52] .

Red de contactos Zapato Barra con pesas mecanismo de tensión Bisagra radiorreactor Cable soporte Escalera

Los componentes principales del trolebús incluyen [1] :

Chasis y diseño

El chasis puede tener un diseño con marco o sin marco. Cuando se utiliza una estructura de marco, los componentes, los ensamblajes y el cuerpo se unen al marco, lo que percibe las cargas dinámicas y garantiza la resistencia estructural. En un diseño sin marco, los nodos se unen directamente al cuerpo , para lo cual se hacen los asientos correspondientes en el cuerpo, y todas las cargas se distribuyen sobre los elementos del cuerpo.

Cuerpo

Al igual que el cuerpo del autobús , el cuerpo del trolebús en términos de diseño puede ser de un solo volumen o articulado, de uno y dos pisos. Hay casos separados de diseño en forma de un camión tractor con un semirremolque de pasajeros [53] .

Según el nivel del piso, los trolebuses son de piso alto, piso semibajo y piso bajo. La principal ventaja de los trolebuses de piso bajo es la conveniencia y la velocidad de subir y bajar pasajeros (incluida la carga y descarga de equipaje). Un trolebús de piso bajo es mucho más conveniente para llevar equipaje voluminoso, así como carritos de bebé, bicicletas y es más fácil de abordar para las personas mayores. A menudo, los trolebuses de piso bajo están equipados con una rampa retráctil para sillas de ruedas . La principal desventaja de una carrocería de piso bajo es una ligera disminución de la capacidad, ya que los pasos de rueda ocupan más espacio en la cabina y es mucho más difícil colocar asientos en ellos. Además, los trolebuses de piso semibajo tienen un escalón en la cabina o un piso inclinado que es inconveniente para los pasajeros de pie. En general, sin embargo, un trolebús de piso bajo es más espacioso que un autobús de piso bajo [54] , porque una parte significativa del equipo eléctrico del trolebús se puede colocar en el techo (lo que también reduce el nivel de ruido en la cabina). del sistema de control), y el motor de tracción ocupa muy poco espacio, en comparación con el motor del autobús.

Para la entrada y salida de pasajeros en la parte trasera hay portales de puertas (en los trolebuses rusos, por ejemplo, solo en el lado de estribor). El número de portales de puerta puede ser desde uno (por ejemplo, en algunos ejemplares del trolebús YATB-3 ) hasta cinco (en los trolebuses articulados). Las puertas pueden ser batientes, basculantes y correderas, correderas o reclinables-correderas. La ventaja de las puertas corredizas es que se cierran fácilmente incluso en un trolebús lleno de gente. Las puertas corredizas reclinables brindan la mayor hermeticidad entre los diseños descritos, brindando protección contra corrientes de aire y salpicaduras. El accionamiento de la puerta puede ser neumático o eléctrico . Las hojas de las puertas son de metal y deben estar equipadas con juntas de goma para evitar la penetración de humedad , nieve y polvo en el área de pasajeros. En el Reino Unido, algunos trolebuses de dos pisos no tenían puertas. La entrada y la salida se hacían a través de un área abierta, similar a como se hacía en los buses rootmaster .

Las puertas de los trolebuses modernos están equipadas con una función antiatrapamiento [55] , un sistema de apertura de puertas de emergencia desde el exterior y el interior del trolebús, así como la señalización de los requisitos de los pasajeros para abrirlas (comunicación con el conductor) [55 ] .

Salón

El habitáculo es el espacio reservado a los pasajeros, con exclusión de cualquier espacio que contenga elementos fijos de equipamiento como buffets, cocinas o aseos.

El interior de un trolebús se puede diseñar [56] :

  • para el transporte de pasajeros de pie, brindando la posibilidad de intercambio de pasajeros;
  • para el transporte de pasajeros mayoritariamente sentados, también está previsto transportar pasajeros de pie ubicados en los pasillos y/o áreas que no excedan el espacio requerido para acomodar dos asientos dobles (lo más común en Rusia);
  • exclusivamente para el transporte de pasajeros sentados.

Los asientos de los pasajeros pueden ser de tipo conjunto o separado. El montaje del asiento suele ser en voladizo, lo que brinda la posibilidad de limpieza mecánica del interior [55] . De media, un asiento ocupa tanto espacio como tres de pie. Por lo tanto, los trolebuses a veces están equipados con asientos plegables para ahorrar espacio durante las horas pico . Para los pasajeros de pie, por razones de seguridad, se prevén pasamanos metálicos, cromados, pintados o revestidos de plástico, a ambos lados de las puertas ya lo largo de toda o la mayor parte de la cabina. Los pasamanos horizontales superiores están equipados con manijas de cuero o plástico [55] . Los extremos de los pasamanos verticales se fijan en el suelo y en el techo directamente oa través de los pasamanos horizontales.

Frente a las puertas se disponen plataformas acumulativas , sobre las que se ubican los pasajeros que acaban de entrar en la cabina o se preparan para desembarcar. Además, suelen albergar pasajeros con carga voluminosa, como cochecitos. La peculiaridad de los trolebuses de dos pisos es que el transporte de pasajeros de pie en ellos, para evitar la pérdida de estabilidad del trolebús, solo se permite en el primer piso. El conductor debe seguir estrictamente esto. La dificultad de controlar el llenado de un trolebús de este tipo es una de las razones por las que los trolebuses de dos pisos no echaron raíces en la URSS [57] .

Para la comodidad del embarque y desembarque de pasajeros, se hacen escalones en la base de las puertas (no hay trolebuses de piso bajo), ocultos con las puertas cerradas. La altura de la puerta suele ser de al menos dos metros. Los escalones están hechos de metal y cubiertos con goma, y ​​los bordes de los escalones están bordeados con cuadrados de goma, lo que protege a los pasajeros de los posibles efectos de las corrientes de fuga. Por la noche, los escalones deben estar iluminados [58] .

Indicadores de matrícula y ruta

En muchos países, incluida Rusia [59] , el trolebús no tiene matrícula . Solo hay un número de parque impreso en el cuerpo y en las ventanas. Esto se debe a que el trolebús no puede moverse de forma autónoma (sin una red de contactos), por lo tanto, no puede ser robado para beneficio personal. En consecuencia, un duobus , que puede moverse de forma autónoma, debe tener una matrícula. Asimismo, el trolebús debe contar con un indicador de ruta , que indique el número de ruta, estaciones de inicio, finalización y, si es posible, intermedias. El indicador de ruta se encuentra en nichos o soportes especiales delante, detrás y en el lado de estribor en países con circulación por la derecha [41] (respectivamente, en países con circulación por la izquierda - a la izquierda). Recientemente, se han generalizado los indicadores de ruta electrónicos, en los que la ruta se muestra en un indicador de matriz especial .

Chasis y transmisión

Las ruedas, los semiejes, los elementos de los mecanismos de freno y la suspensión se ensamblan en una unidad estructural separada: un puente . Los cubos con ruedas se instalan en soportes especiales de ambos puentes, transfiriendo su carga a la carretera. El puente está conectado de manera pivotante al cuerpo mediante un resorte u otra suspensión, y también transfiere la carga de su parte (delantera o trasera) del trolebús a la carretera a través de las ruedas [1] . Los ejes delantero y trasero difieren significativamente en el diseño, ya que, además de las funciones generales, realizan sus propias tareas específicas.

El eje delantero es menos masivo y de diseño complejo. Contiene el mecanismo para girar las ruedas.

Eje trasero , generalmente delantero (proporciona la aplicación de la fuerza de tracción), consta de semiejes, diferencial y, a veces, ruedas dentadas; todo esto está encerrado en una carcasa que forma la viga del eje trasero. A veces, el eje trasero se puede doblar, en cuyo caso las ruedas traseras suelen tener un mecanismo de dirección adicional para mejorar la maniobrabilidad.

El eje pórtico  es un eje motriz, que a diferencia del habitual, dispone de reductores de rueda, lo que permite colocarlo por debajo o por encima del eje de rueda. Para el transporte urbano, es relevante la ubicación del puente debajo del eje de las ruedas, lo que le permite bajar significativamente el nivel del piso en el área del eje motriz. Además, sus semiejes suelen tener diferentes longitudes, lo que permite alejar la transmisión y el motor del centro del habitáculo, lo que supone librarse del aumento de nivel del suelo en su parte trasera.

La suspensión suaviza y absorbe los choques y golpes que ocurren cuando la rueda rueda sobre la superficie de la carretera [1] . Anteriormente, se usaba una suspensión de ballestas completa, pero los trolebuses modernos usan una suspensión con elementos elásticos neumáticos ( bolsas de aire de membrana o fuelles ). La suspensión neumática le permite lograr una mayor suavidad, mantener una distancia al suelo constante cuando cambia la carga y, en los modelos modernos, también controlar la distancia al suelo desde el asiento del conductor, lo que le permite reducirla inclinando la carrocería en un tope para facilitar el desplazamiento. embarque y desembarque de pasajeros [55] . Sin embargo, en la suspensión de un trolebús, las ballestas también se pueden usar simultáneamente con las bolsas de aire, que juegan un papel auxiliar (como se hace en el trolebús ZiU-682 [33] [60] ): de los baches en el camino se suavizan por bolsas de aire Las vibraciones de la carrocería que se producen cuando se conduce sobre baches en la carretera son amortiguadas por amortiguadores [1] .

El uso de un motor eléctrico elimina la necesidad de una caja de cambios . El motor de tracción suele estar situado cerca del eje motriz, por lo que la transmisión del trolebús es estructuralmente más sencilla que la del autobús. Contiene un eje cardán, una caja de cambios del eje motriz con un diferencial y, a veces, engranajes reductores de rueda.

Existen diseños de ejes motrices, en los que el semieje de cada rueda es accionado por un motor eléctrico independiente [20] , o incluso con moto-ruedas [61] , lo que permite prescindir de un diferencial. Dichos puentes, en particular el puente ZF AVE 130, se han generalizado en los autobuses eléctricos . Sin embargo, rara vez se utilizan en trolebuses debido a la dificultad de proporcionar un doble aislamiento del motor respecto a la carrocería en dicho diseño, así como a la dificultad de utilizar refrigeración líquida de los motores.

Los más comunes son los siguientes tipos de engranajes de tracción [62] :

  1. La transmisión de tracción tiene un TED ubicado frente al eje de transmisión (el esquema más común).
  2. La transmisión de tracción tiene un TED ubicado detrás del eje motriz (longitud mínima de cableado eléctrico, mejor aislamiento, menos fuga de corriente).
  3. La transmisión de tracción tiene dos TED ubicados en frente del eje motriz, el par de cada TED se transmite a su rueda motriz (sin diferencial, las propiedades de tracción se utilizan de manera más completa).

Material eléctrico

El circuito eléctrico de un trolebús se divide condicionalmente en circuitos de alto voltaje (550 V) y bajo voltaje (12, 24 o 28 V) [60] . Los circuitos de alto voltaje reciben voltaje de la red de contactos a través de colectores de corriente . Directamente detrás de los colectores de corriente, se enciende un reactor de radio (la llamada "casa") , un filtro eléctrico que evita la interferencia de la red de contacto en el circuito del trolebús (lo que puede provocar fallas en los sistemas de control) y viceversa (para evitar interferencias con la recepción de radio). De sobrecargas y cortocircuitos, los circuitos de alto voltaje están protegidos por fusibles y disyuntores . La red de alta tensión incluye:

Los circuitos de bajo voltaje en los trolebuses modernos están aislados galvánicamente de los de alto voltaje y están diseñados para alimentar de manera segura dispositivos que consumen poca energía, como:

  • Accionamientos de mecanismos auxiliares (apertura de puertas, limpiaparabrisas, etc.);
  • Iluminación exterior e interior;
  • Alarma de luz y sonido;
  • Equipos de instrumentación y control (circuitos de control del sistema de gestión del motor, computadora de a bordo );
  • Medios de comunicación y navegación.

Para alimentar circuitos de baja tensión en ausencia de alta tensión (cuando bajan los colectores de corriente o cuando hay un corte de corriente en la red de contactos), se instala una batería.

La cabina de los trolebuses modernos no debe tener equipos de alto voltaje disponibles para el conductor. El tablero generalmente contiene al menos [56] :

  • indicador de voltaje en la red de contactos;
  • indicador de falta de voltaje en la red de contacto;
  • indicador de estado del interruptor de voltaje automático principal de la red de contactos;
  • indicador de nivel de carga de la batería;
  • indicador de un nivel peligroso de potencial en la caja o una corriente de fuga que excede el valor permitido.

Las baterías están ubicadas separadas del compartimiento de pasajeros y están bien ventiladas con aire exterior [56] .

Motor de tracción

El motor eléctrico de tracción (o motores eléctricos, si hay varios) pone en movimiento el trolebús transmitiendo el par que genera a través de mecanismos especiales (engranaje de tracción) a las ruedas motrices [1] , y también se utiliza en el proceso de frenado electrodinámico o regenerativo. Desde la aparición de los trolebuses, los tipos de TED utilizados han cambiado y se pueden distinguir las siguientes fases de su desarrollo:

  • TED de CC de baja velocidad de excitación en serie: estos motores eléctricos se instalaron en los primeros trolebuses.
  • TED de CC de alta velocidad de excitación mixta: apareció en la URSS en 1945 en el trolebús MTB-82 y desde entonces ha sido el principal tipo de TED de trolebuses en Rusia hasta finales del siglo XX. Sus ventajas son la simplicidad comparativa de diseño y control, la combinación en un dispositivo de los beneficios de la excitación de motores en serie y en paralelo.
  • Motor eléctrico asíncrono  : utilizado en modelos modernos de trolebuses. Las principales ventajas de un TEM asíncrono son la simplicidad del diseño y las pequeñas dimensiones. Debido a la ausencia de un conjunto de escobillas y colectores, un motor asíncrono está libre de las deficiencias de los motores de conmutadores, como el desgaste de las escobillas y los elementos colectores debido a la fricción mutua, chispas y quemaduras debido a su mal contacto, la necesidad de un control constante de su estado. . Un motor asíncrono como motor de corriente alterna funciona únicamente en conjunto con un convertidor de tracción que genera tensión alterna a partir de corriente continua con la amplitud y frecuencia requerida . Los productos más avanzados utilizan el control vectorial de la corriente del motor. La desventaja de esta solución es el costo y la complejidad del convertidor de tracción, que es un producto de la electrónica de potencia .
  • En los modelos modernos también se utiliza un motor eléctrico síncrono . Las ventajas sobre los motores de inducción son mayor compacidad, menor peso, mayor eficiencia ; la principal desventaja es el alto costo debido al uso de imanes permanentes basados ​​en metales de tierras raras en el diseño del rotor.
Sistema de gestión del motor

El dispositivo para regular la corriente a través del TED se llama sistema de control. Los sistemas de control (CS) se dividen en los siguientes tipos:

  • En el caso más sencillo, la regulación de la corriente a través del motor se realiza mediante potentes resistencias , que se conectan discretamente en serie con el motor. Este sistema de control es de tres tipos:
    • El sistema de control directo (NSU) es históricamente el primer tipo de sistema de control en los trolebuses [1] . El conductor, por medio de palancas o ejes conectados a los contactos, cambia directamente las resistencias en los circuitos eléctricos de la armadura y devanados del DT.
    • Sistema de control indirecto no automático de reóstato-contactor (RKSU): en este sistema, el controlador, usando el pedal del controlador, cambia las señales eléctricas de bajo voltaje que controlan los contactores de alto voltaje. Tal sistema se utilizó, por ejemplo, en el trolebús MTB-82 .
    • RKSU automático indirecto  : en él, un servomotor especial controla la conmutación de resistencias mediante contactos de leva de alto voltaje. La dinámica de aceleración y desaceleración está determinada por un relé de aceleración especial que monitorea la corriente del TED. La unidad de conmutación del circuito de potencia ensamblada con un dispositivo intermediario también se denomina controlador. Este tipo de sistema de control fue ampliamente utilizado en muchos trolebuses en serie, en particular, el modelo ZiU-9 /682 más masivo está equipado con él, los trolebuses equipados con este sistema funcionan en muchos sistemas en la actualidad.
  • Más modernos y económicos son los sistemas que utilizan potentes interruptores electrónicos en lugar de resistencias de arranque , proporcionando modulación de ancho de pulso . El motor es alimentado por pulsos de voltaje de entrada, cambiando el ciclo de trabajo del cual es posible cambiar el valor de voltaje promedio, lo que permite evitar pérdidas de calentamiento de los reóstatos de arranque. Además, las ventajas de los sistemas incluyen una alta capacidad de respuesta al presionar los pedales, ya que no lleva tiempo cambiar los contactores. Dichos sistemas pueden ser de las siguientes variedades:
Sistemas autónomos

El trolebús puede equiparse con un sistema de funcionamiento autónomo, que le permite suministrar electricidad al motor del trolebús si por alguna razón el trolebús no tiene acceso a la red de contacto, o en caso de un corte de energía en este último. Una batería [63] o un supercondensador [5] o un generador alimentado por un motor de combustión interna [55] se puede utilizar como fuente de electricidad . Los sistemas de viaje autónomos basados ​​en supercondensadores y celdas de combustible también están ganando popularidad .

Los sistemas de funcionamiento autónomo se dividen en sistemas de emergencia y sistemas con mayor funcionamiento autónomo.

  • El sistema de emergencia se construye, por regla general, sobre la base de baterías de plomo-ácido de pequeña capacidad y está diseñado para moverse en una distancia corta con una velocidad limitada. El movimiento autónomo de emergencia está diseñado para eludir obstáculos y secciones desenergizadas de la red de contactos y no se puede usar en el tráfico de ruta normal. La batería en dicho sistema brinda la capacidad de alimentar solo la transmisión de tracción, mientras que el compresor del sistema neumático, la dirección asistida , el aire acondicionado de la cabina y el sistema de calefacción están apagados.
  • El trolebús de rango extendido, también clasificado como un autobús eléctrico de carga en movimiento , utiliza una batería de fosfato de hierro y litio de alta capacidad, titanato de litio o iones de litio para viajar largas distancias a velocidades de ruta normales. Dicho trolebús (autobús eléctrico) se utiliza para crear rutas, algunas de las cuales pasan por secciones que no están equipadas con una red de contactos. Además de proporcionar tracción, las baterías de dicho sistema proporcionan energía a todos los equipos de alto voltaje: un compresor del sistema neumático, dirección asistida, calefacción eléctrica del habitáculo y aire acondicionado (si lo hay). Los trolebuses con un mayor funcionamiento autónomo se utilizan en San Petersburgo, Chelyabinsk, Bratsk, Barnaul, Tula, Vladimir, Nalchik y otras ciudades rusas. A diferencia de otros tipos de autobuses eléctricos , que requieren la construcción de estaciones de carga separadas, el trolebús autónomo ampliado permite el uso de la infraestructura de trolebuses cableados existente. En los puntos de conexión a la red de contacto, se instalan trampas especiales que simplifican la instalación de colectores de corriente en los cables de la red de contacto, lo que le permite hacerlo mediante control remoto desde la cabina del conductor.
Material eléctrico auxiliar

Equipos eléctricos auxiliares de encendido y apagado de motores eléctricos de compresores y ventiladores, baterías, relés y reguladores necesarios para asegurar su correcto funcionamiento, circuitos de iluminación, calefacción, alarma, indicadores electrónicos de ruta, ordenador de a bordo, sistemas de comunicación y navegación, etc. En los trolebuses modernos, la mayoría de los dispositivos auxiliares (a excepción de aquellos que consumen una gran cantidad de electricidad, como calentadores, compresores, etc.) son alimentados por una fuente separada de bajo voltaje (12 o 24 V), galvánicamente aislada de alto voltaje. circuitos de voltaje La recepción de baja tensión desde la tensión de la red de contacto se realiza mediante un motogenerador o un convertidor estático . En ausencia de alto voltaje (durante la ruptura de las varillas, una caída de voltaje en la red de contacto o en el estacionamiento), los equipos eléctricos de bajo voltaje funcionan con baterías.

En los primeros diseños de trolebuses (por ejemplo, MTB-82 ), no había aislamiento galvánico de los equipos de bajo voltaje de los circuitos de alto voltaje, los consumidores de bajo voltaje estaban conectados en serie o mediante resistencias de balasto. Las desventajas de tal esquema son el riesgo de descarga eléctrica, mayor consumo de electricidad, que se disipa en resistencias de balasto, inestabilidad de bajo voltaje y la penetración de interferencias en circuitos de bajo voltaje.

Seguridad eléctrica

Garantizar la seguridad eléctrica es la tarea más importante en el diseño de equipos eléctricos de trolebuses. Debido a la baja conductividad de los neumáticos y la superficie de la carretera, puede ocurrir una diferencia de potencial peligrosa para los humanos entre el cuerpo del trolebús y el suelo cuando la corriente fluye hacia el cuerpo. Esto es especialmente peligroso al subir y bajar pasajeros, ya que en este caso las piernas de la persona están en el suelo y la mano se agarra al pasamanos del trolebús. Además, las corrientes de fuga son peligrosas para el personal de mantenimiento, especialmente en los talleres de lavado. Por lo tanto, se imponen requisitos muy estrictos en el diseño, producción y mantenimiento de los trolebuses. En particular, el aislamiento de los equipos eléctricos de la carrocería del trolebús debe ser doble (II clase de protección contra descargas eléctricas ). Los aisladores deben mantener sus propiedades en condiciones de contaminación y entrada de humedad. El motor de tracción debe estar separado del eje cardán por una arandela aislante de textolita . La misma arandela debe estar en la conexión del eje cardán con el eje motriz. Los pasamanos y los escalones de aterrizaje también están aislados del cuerpo [64] . En algunos países, se utilizan neumáticos conductores de electricidad especiales para trolebuses . Durante la operación del trolebús, se requiere soplar diariamente con aire comprimido y limpiar los aisladores de soporte de los equipos eléctricos con un trapo seco y medir las corrientes de fuga en el cuerpo del trolebús. Está prohibido operar un trolebús si las corrientes de fuga en el cuerpo exceden los 3 mA [65] .

Anteriormente, la mayor parte del equipo eléctrico de potencia del trolebús estaba ubicado debajo del piso. Por lo general, solo se colocaba un reactor de radio en el techo. Esto permitió simplificar la tarea de calentar la cabina debido al calor generado por los reóstatos del freno de arranque. Sin embargo, tal esquema tiene muchas desventajas, principalmente relacionadas con la seguridad eléctrica de los pasajeros. En este caso, el trolebús no puede conducir a través de un charco de más de 10 cm de profundidad, y la suciedad y los reactivos antihielo, que caen debajo del fondo, no solo provocan una fuga de corriente al cuerpo, sino que también contribuyen al desgaste acelerado del aislamiento y la corriente. -piezas de transporte [66] . Por lo tanto, en el último[ ¿Qué? ] mientras que el equipo eléctrico del trolebús se saca al techo en cajas especiales. Entre otras cosas, tal disposición de equipos eléctricos le permite bajar el nivel del piso en el trolebús y también contribuye a su mejor enfriamiento y reducción de ruido. Sin embargo, en este caso, se requiere un sistema de calefacción interior separado, lo que aumenta el consumo de energía en invierno.

Medidas para garantizar la seguridad eléctrica

Coleccionistas actuales

En los trolebuses modernos, se instalan dos colectores de corriente tipo varilla, ubicados en el techo del trolebús en un pedestal especial. En los albores de la construcción de trolebuses, se probaron muchas otras soluciones. En el primer trolebús de Siemens, se utilizaba un trolebús como colector de corriente, conectado por un cable flexible al trolebús y accionado por un motor auxiliar. Pero este sistema no arraigó, en primer lugar, porque requería una ubicación cercana de los cables, lo que a menudo provocaba cortocircuitos en tiempo ventoso, y, en segundo lugar, era difícil colocar el carro cuando se dejaban los cables. Sin embargo, se probaron muchos de estos sistemas, pero finalmente todos cayeron en desuso [1] [67] . Hubo esquemas de colectores actuales con una varilla [1] (dichos trolebuses fueron operados hasta 1957 en la ciudad de Eberswalde [68] ), sin embargo, no fueron ampliamente utilizados debido a la confiabilidad insuficiente. En los primeros colectores de corriente de varilla, la recogida de corriente se realizaba mediante un rodillo [1] , pero pronto se abandonó el rodillo debido a la mala recogida de corriente y al rápido desgaste. El rodillo fue reemplazado por el llamado zapato con inserciones de cobre y grafito. Tal esquema todavía se usa casi sin cambios [67] [69] .

Tanto las propias varillas como las zapatas de contacto se fijan mediante bisagras , lo que permite que el trolebús se desvíe de la red de contacto (por ejemplo, al esquivar un obstáculo o al acercarse a una parada). Los brazos no están conectados mecánicamente entre sí, también se instalan y bajan de forma independiente. Para presionar el colector de corriente al cable de contacto en la base de la varilla, se instalan mecanismos de elevación por resorte con limitadores para levantar las varillas. Aquí también se pueden ubicar captadores de varillas hidráulicos o neumáticos. Se necesitan captadores de barras para bajar automáticamente las barras en caso de que desciendan para evitar cortocircuitos y daños en la red de contactos. También se utilizan recogedores de varillas mecánicos y eléctricos, que normalmente se ubican en la parte trasera del trolebús y se conectan a las varillas con cables delgados. Si no hay recogedores de varillas, los cables se sujetan a anillos que pueden moverse libremente a lo largo de las varillas. El conductor suele realizar la instalación y el desmontaje de los brazos manualmente. En el caso de utilizar recogecañas eléctricos, hidráulicos o neumáticos, el descenso de los mismos se puede realizar a distancia, mediante comando desde la cabina del conductor. Sin embargo, la instalación aún se realiza manualmente. En algunas granjas de trolebuses que utilizan duobuses, se utilizan trampas especiales para solucionar este problema, que permiten automatizar parcialmente el levantamiento de las varillas, pero no se pueden instalar en toda la red de contactos.

Por lo general, un reactor de radio está ubicado en las inmediaciones de los colectores de corriente, que está diseñado para suprimir las interferencias de radio creadas por el motor y el sistema de control, que a veces también se encuentra en el techo. Para el mantenimiento de equipos eléctricos y brazos, en la mayoría de los casos hay una escalera, en la parte trasera oa la derecha, cerca de una de las puertas. El techo suele estar cubierto con una lámina aislante de goma para la seguridad del personal de mantenimiento.

Sistema de frenos

Los trolebuses suelen estar equipados con tres tipos de frenos [5] :

Durante el frenado electrodinámico, la energía se disipa en reóstatos o, cuando se utilizan sistemas de recuperación , se devuelve a la red de contactos. A medida que los frenos disminuyen la velocidad, los frenos electrodinámicos pierden su eficacia y entran en acción los frenos neumáticos de zapata. Después de una parada completa, el trolebús se fija en su lugar con un freno de estacionamiento. En una emergencia, estos frenos pueden trabajar juntos.

Es posible invertir el freno , pero normalmente está prohibido frenar de esta manera porque puede sobrecargar y dañar el motor y el sistema de control.

Además, los trolebuses modernos están equipados con un sistema de frenado de parada que bloquea automáticamente el movimiento del trolebús cuando las puertas de los pasajeros están abiertas [55] .

Equipos neumáticos

Para el funcionamiento de los equipos neumáticos, el aire comprimido es producido por un compresor . A diferencia de un autobús, donde el compresor es accionado directamente desde el motor, en un trolebús el compresor tiene su propio accionamiento eléctrico, que funciona en modo intermitente y es alimentado por corriente de la red de contactos [33] . No es posible accionar el compresor desde el motor eléctrico de tracción, ya que en este caso, después de una parada prolongada, habría que moverse a presión reducida durante algún tiempo para acumular presión en el sistema neumático, lo que es inaceptable. Hay tanques para almacenar aire comprimido. Se requiere un regulador de presión, una válvula de seguridad y un sistema de purificación de aire. El aire comprimido funciona con frenos, a veces dirección asistida , mecanismos de apertura y cierre de puertas, limpiaparabrisas (por ejemplo, en MTB-82 ). Además, el aire comprimido asegura el funcionamiento de la suspensión neumática. El equipo neumático se encuentra debajo de la carrocería y en su interior [1] .

Accionamientos hidráulicos

Al igual que el compresor del sistema neumático, la bomba de accionamiento hidráulico requiere su propio accionamiento eléctrico. El uso de accionamientos hidráulicos en un trolebús está limitado principalmente por la dirección asistida y, a veces, por los brazos de suspensión.

Calefacción y ventilación

La ventilación en los trolebuses es natural y forzada. Natural se lleva a cabo a través de las rejillas de ventilación de las ventanas y escotillas ubicadas en el techo. Para la ventilación artificial, se utilizan ventiladores de extracción (suministro y extracción) o ventiladores de calentadores eléctricos (en modo de ventilación) [55] . Los sistemas de aire acondicionado también se instalan en los trolebuses modernos .

En muchos trolebuses con RKSU, incluido el ZiU-682, se usaba calor para la calefacción interior , que se liberaba en grandes cantidades en los reóstatos del freno de arranque [60] . Este diseño requería la colocación de reóstatos debajo del piso del trolebús con todas las desventajas inherentes a dicho sistema. En el caso de colocar equipos eléctricos en el techo, así como cuando se utiliza un sistema de control de tiristores o transistores, la calefacción interior se realiza mediante calentadores eléctricos instalados en el habitáculo y en la cabina del conductor [55] . Dado que todos los sistemas de trolebuses (incluidos los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado) están alimentados por una red de contacto, prácticamente no hay restricciones en la energía eléctrica de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado en el trolebús que son característicos del autobús. En un autobús, la salida eléctrica de estos mismos sistemas siempre está limitada por la potencia del generador del autobús, por lo que la calefacción es proporcionada por el calor del motor o por una estufa de combustible líquido o gaseoso, y el aire acondicionado a menudo es accionado mecánicamente directamente por el motor. .

Comparación con otros modos de transporte

El trolebús tiene una serie de ventajas y desventajas en comparación con otros tipos de transporte público urbano.

Beneficios

Comparado con el tranvía
  • El trolebús utiliza el mismo firme que el transporte por carretera, lo que, en presencia de poco tráfico de pasajeros, permite prescindir de una línea de tranvía separada y ahorrar espacio urbano.
  • Costos de capital significativamente más bajos para la construcción de la línea de trolebuses: no se requiere la apertura del lecho de la carretera ni la construcción de una vía separada, porque se utiliza la infraestructura vial existente. Solo se requiere montar una red de contacto aéreo.
  • El trolebús puede desviarse del eje de la red de contacto a una distancia de hasta 4,5 m [52] , a veces incluso más, por lo que maniobra con relativa facilidad en el flujo de tráfico y tiene muchos menos problemas para evitar obstáculos como un mal estacionado. o coche averiado e incluso otro siempre que este último tenga las dos barras bajadas.
  • Las llantas de goma de un trolebús tienen mejor agarre que las ruedas de metal de un tranvía, lo que permite operarlo en vías con pendientes pronunciadas (hasta 8-12%).
  • El trolebús suele utilizar las mismas paradas que los autobuses, situadas en la acera. Las paradas de tranvía en una vía combinada están ubicadas en lo profundo de la carretera y requieren que los pasajeros salgan a la calzada [52] .
  • Un trolebús puede pasar por curvas de menor radio que un tranvía [52] .
  • Dado que el trolebús tiene un sistema de alimentación de dos hilos, no provoca la aparición de corrientes parásitas subterráneas , que reducen drásticamente la vida útil de las costosas estructuras metálicas subterráneas [52] .
Comparado con el autobús
  • Los trolebuses no contaminan el aire con gases de escape.
  • Un trolebús puede operar en un sistema de unidades múltiples . [27]
  • El consumo específico de energía de un trolebús por pasajero transportado es un 30-35% menor que el de un autobús, el uso de frenado regenerativo aumenta aún más esta brecha [7] .
  • La vida útil del material rodante de un trolebús es más larga que la vida útil de un autobús.
  • Cuando se opera en rutas de montaña, el trolebús no requiere la instalación de un retardador especial , ya que su función la realiza el motor de tracción de manera segura.
  • El motor del trolebús permite sobrecargas a corto plazo bastante significativas [1] . El motor eléctrico puede desarrollar toda su potencia en todo el rango de velocidades, lo que también es importante cuando se opera en terrenos montañosos.
  • Es posible instalar un sistema de recuperación de energía en la red de contacto del trolebús , lo que garantiza el ahorro de energía, especialmente cuando se trabaja en áreas con terrenos difíciles. [70] [71]
  • El motor de tracción es más fiable que el motor de combustión interna [52] .
  • Un trolebús moderno es mucho menos ruidoso que un autobús. Las principales fuentes de ruido en los trolebuses son el compresor, los sistemas de calefacción y aire acondicionado y, en algunos modelos, también la caja de cambios principal , el motor generador y los sistemas de control del motor. En los trolebuses modernos, estos ruidos se eliminan o se reducen significativamente. Teóricamente, los trolebuses se pueden hacer virtualmente silenciosos, pero el silencio total puede ser una fuente de peligro para los peatones.
  • El trolebús utiliza energía eléctrica generada en centrales eléctricas, cuya eficiencia es superior a la del motor de un autobús [52] . Además, cualquier planta de energía disponible puede servir como fuente de electricidad para un trolebús.
  • La capacidad de un trolebús de piso bajo suele ser mayor que la de un autobús de piso bajo [54] porque no se requiere espacio para los tanques de combustible, el motor del trolebús y las unidades de transmisión son mucho más compactas y parte del equipo eléctrico puede ser colocado en el techo.

Desventajas

Comparado con el tranvía

  • Un trolebús consume más electricidad que un tranvía [33] [52] . Esto se debe tanto a una mayor resistencia a la rodadura como a más ciclos de aceleración y desaceleración en el tráfico urbano.
  • La capacidad de carga de una línea de trolebuses no supera la de una línea de autobús y es inferior a la de una línea de tranvía [52] .
  • Un trolebús no puede alcanzar la misma alta velocidad media en una ciudad que un tranvía.
  • Un carril exclusivo para trolebuses debe ser más ancho que un carril para tranvías, ya que la trayectoria de un trolebús no es fija. Por la misma razón, es difícil organizar un aterrizaje "sin autorización" desde una parada hasta un trolebús, lo que no es un problema para el transporte ferroviario.
  • A diferencia del tranvía, el cuerpo del trolebús no está conectado a tierra, por lo que se requieren medidas adicionales para garantizar la seguridad eléctrica : control de fugas de corriente, doble aislamiento de los circuitos eléctricos, controles regulares del estado del aislamiento.
  • El dispositivo de una red de contacto de un trolebús es más difícil y más costoso.
  • Los trolebuses son más sensibles a la formación de hielo en los cables de contacto que los tranvías. Un mal contacto conduce a un desgaste rápido de los insertos de contacto, que en este caso deben cambiarse varias veces por turno.

Comparado con el autobús

  • Los costos iniciales de implementar un sistema de trolebuses son más altos que los de un sistema de autobuses, ya que requiere la construcción de subestaciones de tracción y una red de contactos [52] .
  • El trolebús es muy sensible al estado de la superficie de la carretera y de la red de contactos [2] . Si es necesario conducir a través de una sección dañada de la carretera, es necesario reducir significativamente la velocidad para evitar que las varillas se salgan de los cables de la línea de contacto.
  • De hecho, es imposible adelantar un trolebús con otro, si la red de contacto no lo proporciona; para esto, es necesario bajar las barras en uno de los trolebuses.
  • La red de trolebuses se caracteriza por una flexibilidad relativamente baja debido a que está vinculada a una red de contactos [52] . Sin embargo, el uso de sistemas de funcionamiento autónomo y duobuses resuelve en parte este problema.
  • El diseño de partes especiales de la red de contactos (curvas en giros, intersecciones, flechas, conexiones separables en puentes levadizos) requiere que se pasen a una velocidad reducida [52] (a veces hasta 5 km/h [47] ).
  • Existe el peligro de detenerse en una sección desenergizada en intersecciones y flechas de trolebuses. Hay unidades especiales que están libres de estas deficiencias, pero en los países postsoviéticos solo hay casos aislados del uso de tales unidades especiales (por ejemplo, en Vologda ). El uso de sistemas de funcionamiento autónomo elimina este inconveniente.
  • Un trolebús que no esté equipado con un sistema de funcionamiento autónomo no puede desviarse de la red de contacto más de 4,5 metros, lo que a veces genera dificultades para evitar atascos y daños en la red de contacto. Además, con una desviación significativa de la red de contactos, es necesario reducir la velocidad para evitar que las varillas se salgan de los cables de la red de contactos.
  • Por las razones anteriores, es más probable que un trolebús interrumpa un vuelo que un autobús.

Sistemas de trolebuses del mundo

A principios de abril de 2015, hay 289 sistemas de trolebuses en el mundo [72] .

En América

América del Norte está representada por los trolebuses de Vancouver ( Canadá ) y cinco sistemas de trolebuses en los EE.UU. Cabe destacar el sistema de trolebuses de Boston , Massachusetts, donde, además de la calle habitual, existe un sistema de trolebuses subterráneos de alta velocidad (la llamada línea plateada[73] , véase Autoridad de Transporte de la Bahía de Massachusetts ).

Los países latinoamericanos a principios de 2015 están representados por diez sistemas de trolebuses en Argentina (en Córdoba , Mendoza y Rosario ), Brasil , Venezuela (en Mérida ), México , Chile (en Valparaíso ) y Ecuador (en Quito ) [74] . Este último es notable porque se encuentra más cerca del ecuador [75] .

En Asia y Oceanía

Además de Rusia y los países de la CEI, en Asia, la mayoría de los sistemas de trolebuses se encuentran en China y Corea del Norte . También hay un trolebús en Turquía (en Malatya ), Mongolia (en Ulaanbaatar ) y Japón.

En Europa (excepto CEI)

En Europa, a principios de 2015, hay 90 sistemas de trolebuses (junto con Ucrania, Bielorrusia y Moldavia - 141) [81] .

  • Kiev tiene la red de trolebuses más larga del mundo (la longitud de la red de contacto es de 499,7 km).
  • El sistema de trolebuses más grande de la UE se encuentra en Atenas ( Grecia ), y también incluye la ciudad de El Pireo . La longitud de la red de contactos es de más de 350 km, se operan 366 vehículos [82] .
  • Los sistemas de trolebuses del Reino Unido disponibles a finales de 2014 son sistemas de museo. Se espera que el sistema de trolebuses de la ciudad de Leeds esté operativo en 2015, sin embargo, esto no se hizo. Leeds fue una de las primeras ciudades de Gran Bretaña, donde en 1911 se puso en marcha un servicio de trolebuses [83] .
  • De los 12 sistemas de trolebuses que operan en Suiza, seis sistemas funcionan en ciudades junto con tranvías. La popularidad del transporte eléctrico en Suiza se debe a la disponibilidad de energía hidroeléctrica económica . Los sistemas de trolebuses en Suiza también se destacan por el hecho de que en muchas ciudades operan trolebuses articulados de tres secciones, así como trolebuses con remolques.
    También había sistemas de trolebuses ahora cerrados de las ciudades de Altstetten[84] y Lugano[85]  Su red de contactos utilizaba un voltaje de 1000 V, lo que dificultaba la adquisición de material rodante.

Además, en Europa, desde principios de 2015, hay trolebuses en las ciudades de Austria , Bulgaria , Bosnia y Herzegovina , Hungría , Alemania , España , Italia , Letonia , Lituania , Países Bajos , Noruega , Polonia , Portugal , Rumania . , Serbia , Eslovaquia , Francia , República Checa , Suecia y Estonia . Según datos de 2000, en Europa operaban 112 sistemas de trolebuses [61] .

En la CEI

A principios de abril de 2015, Rusia tenía 85 sistemas de trolebuses [86]  , más que en cualquier otro país del mundo.

  • El primer trolebús de pasajeros de la URSS se fabricó en la planta del Dynamo de Moscú en 1933 [87] .
  • El sistema de trolebuses más antiguo de Rusia y durante mucho tiempo el más grande del mundo [88] estaba ubicado en Moscú (ahora - la ruta del museo), ahora - en Rostov-on-Don .
  • En la red de trolebuses de la ciudad de Belgorod , hasta el 1 de julio de 2012, el movimiento se realizaba a lo largo de una línea suburbana hasta el pueblo de Maisky , región de Belgorod, de 8 km de longitud [89] . Después de la interrupción del tráfico, el futuro destino de la línea está en duda.
  • La longitud de la ruta Togliatti No. 25e es de 32,5 km de ida, pero funciona solo unos pocos días al año, durante las visitas masivas a los cementerios.
  • El sistema de trolebuses más septentrional del mundo se encuentra en Murmansk .
  • El trolebús Kachkanar  es el único sistema de trolebuses en Rusia que cerró durante la era soviética [90] .
  • Las ciudades de Saratov y Engels tienen una red de rutas común. Entre estas ciudades corre la ruta interurbana No. 109. En 2004, cayó el apoyo de la red de contactos en el puente de Saratov , luego de lo cual se detuvo el movimiento, pero en 2021 se restableció la línea.
  • En Rusia, desde la época soviética, también funcionan otros trolebuses interurbanos (suburbanos), y en la época postsoviética, se pusieron en marcha entre Makhachkala y Kaspiysk en 2017 y entre Cheboksary y Novocheboksarsk en 2020, además, desde 2001, un suburbano línea de trolebuses Moscú ha estado operando - Khimki.
  • El primer sistema de trolebuses del mundo en términos de número de material rodante se encuentra en Minsk .
  • La red de trolebuses más grande del mundo en términos de longitud de ruta se encuentra en Kiev .
  • El trolebús lineal más antiguo de la CEI funciona en Simferopol, se trata de un Škoda 9Tr de 1972 [91] .
  • La línea de trolebuses más larga del mundo es la ruta interurbana Simferopol  - Alushta (52 km) - Yalta (86 km) en Crimea [92] .
  • En Uzbekistán , solo opera el trolebús interurbano Urgench  - Khiva , cuya longitud de ruta es de 33 [89] km.
  • Desde 1993, un trolebús interurbano Tiraspol - Bendery ha estado operando en Pridnestrovie , con una longitud de más de 13 km.
  • Desde 2019, la red de trolebuses de San Petersburgo ha sido la más grande de Rusia en cuanto al número de rutas operativas y la longitud de la red de contactos [93] .

Fabricantes de trolebuses

Actualmente, los trolebuses fabricados en Rusia , Bielorrusia , Tayikistán , Ucrania , así como en la República Checa , Polonia y China operan en el territorio de la antigua URSS .

En la mayoría de los países, a diferencia de los países de la CEI, no hay fabricantes especializados de trolebuses, lo que está asociado con una pequeña cantidad de granjas de trolebuses (en comparación con Rusia y el espacio postsoviético), aunque en el pasado, debido a un gran pedido de la URSS, la empresa checa Skoda tenía una división que se ocupaba exclusivamente de la producción de trolebuses. Muy a menudo, los trolebuses extranjeros son una carrocería de autobús ligeramente modificada, adaptada para la instalación de equipos eléctricos apropiados. El propio equipo eléctrico es suministrado por un proveedor externo al carrocero. Las únicas excepciones son las grandes empresas que agregan dentro de sí mismas varias ramas de la ingeniería a la vez, por ejemplo, el FIAT italiano o el MAN SE alemán . Ambas preocupaciones en el pasado produjeron trolebuses de forma independiente, algunas de estas máquinas todavía están trabajando en las líneas, por ejemplo, los trolebuses FIAT de los años 60. lanzamiento en Nápoles. Actualmente, un cliente potencial tiene la oportunidad de elegir y combinar carrocerías con equipos eléctricos de varias empresas. Las carrocerías para trolebuses pueden ser producidas por casi cualquier fabricante de autobuses, como Daimler AG (bajo la marca Mercedes-Benz ), Neoman , etc. El equipo eléctrico para trolebuses es suministrado por varias empresas mundiales conocidas: Siemens AG , Bombardier , Van Hool , Kiepe , etc.

La excepción es la empresa polaca Solaris Bus & Coach , que produce trolebuses de tres modelos: Solaris Trollino 12, Solaris Trollino 15 y Solaris Trollino 18.

Museos del transporte eléctrico

Monumentos

En el territorio de la antigua URSS, se abrieron monumentos al trolebús Skoda en Crimea , MTB-82 en Minsk [95] , ZiU-5  - en Voronezh, Tula y Engels (en el territorio de Uritsky ZiU) [96] , ZiU-682V  - en Jerson [97 ] .

Trolebús en la cultura popular

A diferencia del tranvía, que está ampliamente reflejado en muchas obras de arte, el trolebús está representado en ellas en mucha menor medida. A veces se le dedican canciones (por ejemplo, "The Last Trolleybus" de Bulat Okudzhava , o "Trolleybus" de Viktor Tsoi ), películas (" The First Trolleybus "), o se convierte en el héroe de leyendas urbanas (como, por ejemplo, , en Insterburgo ).

Una de las características del trolebús es el acceso constante a la electricidad, lo que brinda más oportunidades para el equipo del "club sobre ruedas" que para el autobús. Por ejemplo, en Moscú había una ruta de excursión musical "Blue Trolleybus", en la que se llevan a cabo actuaciones de grupos de canciones de autor [98] .

Véase también

Notas

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Trolebuses, 1969 , Sección uno. Características generales del material rodante de transporte eléctrico sin rieles. Capítulo I. Información general.
  2. 1 2 3 TSB, 1977 .
  3. Trolebús // Diccionario de Ciencias Naturales. Glosario.ru
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