Újdonság Pillantás a Ganz csuklós villamosok műszaki felépítésére


Az ICS csuklós villamosok történetéről
Műszaki adatok

GCSM 2
(1300/1400)
KCSV 7
ütközők közötti hossza
26 900 mm
szekrényhossz
26 000 mm
szélessége
2300 mm
szekrény magassága
3100 mm
3500 mm
tengelytáv
1800 mm
forgócsaptáv
6000 mm
kerékátmérő
670 mm
átlagos tömeg
33 600 kg
34000 kg
tapadási arány
63 %
minimálisn járható ívsugár
18 m
ülőhelyek száma
32 / 40
36
állóhely (5 fő/m2)
171 / 158 
156
férőhely
203 / 198
192
motorok
TK 44 (4 db.)
órás teljesítménye
66 kW
61 kW
világítás
24 V, izzók
24 V, fénycsők
Kocsiszekrény
Az ipari csuklósok együtthordó szerkezetűek, azaz az alváz kellő szilárdsága a ráépített szekrénnyel együtt alakul ki. A kocsiszekrény kialakításakor szakítottak az addigi budapesti hagyományokkal: az ablakok magasabbra kerültek, valamint az addigi dongatetőkhöz képest a tetőszerkezet is laposabb kivitelűvé vált. A szekrény oldallemezelését az alváz vonala alatt is szoknyalemezekkel folytatták, eltakarva a kocsi forgóvázát és az oldalt ehelyezkedő műszerszekrényeket.

Varga Ákos Endre
Eltávolított forgóvázú ICS, felhajtott szoknyalemezekkel.

A kocsi elöl és hátul hajtott forgóvázakkal rendelkezik, középen pedig két futó Jacobs forgóvázon áll. A motorokat szokatlan módon nem a forgóvázba építették be, hanem az alvázra lettek szerelve. A Jacobs forgóvázakra két kocsirész, valamint a rövid csuklóalagút támaszkodik fel. A csuklóalagút menetirányba való előrebillenését az akadályozza meg, hogy egyik oldalról hozzá van kötve az egyik szekrényrészhez.

A csuklószerkezet kialakítása utaskényelmi és esztétikai szempontból jól sikerült. Különösen szembeötlő, ha összehasonlítjuk a CKD K2-es vagy a KT8-as csuklószerekezetével: míg ezeken a csukló utasszállításra gyakorlatilag alkalmatlan, és meglehetősen primitív kiképzésű (különösen az oldalfal kialakítása), a Ganzokon rendes és szilárd kapaszkodó és oldalszerkezet valamint tágas kialkítás jellemzi ezt a részt. A csuklóalagút egyben tökéletesen takarja a nem túl esztétikus gumiharmónika elemeket, így kívülről is szép, harmonikus kialakítása van a kocsinak. A konstrukció hátránya azonban, hogy oldalirányú kibillenő mozgást nem enged a szekrényrészeknek, ami a jármű futásjóságát rontja.
Varga Ákos Endre
Varga Ákos Endre
Az 1342-es villamos felújítás alatt, vendégforgóvázakon (ez már a 2000 utáni "ajtónyitós, zártvezetőfülkés, fénycsöves felújítás). Megfigyelhető a kocsi alvázmagassága, mely a szoknyalemezelés miatt nem látszik az utcán.
A csukló az utastér padlóját alkotó korong eltávolítása után. Megfigyelhető, hogyan támaszkodnak egymásra a szekrényrészek: legalul a csuklóalagút szerkezete látszik (ami egyben a csukló falát is alkotja), fölötte a közelebbi, végül pedig a távolabbi szekrényrész kapcsolódik a forgócsapra.

Forgóvázak
Az ICS-knek kétféle forgóvázuk van: az elején és a végén levő hajtott, a két középső pedig futó forgóváz. Mindkettő terepjáró jellegű. A hajtott forgóvázból azonban hiányzik a motor, mivel ezeket ennél a típusnál az alvázra szerelték fel. Így a hosszú, hajtó kardántengely a hajtásház berendezéséből a kereszthimba alatt van a forgóvázon kívülre kivezetve. A futó forgóváz süllyesztett kivitelű, a kereszthimba egészen mélyen helyezkedik el. Ennek közepén lévő királycsapra helyeződik a csuklóalagút, illetve a két szekrényrész szintén erre a pontra támaszkodik fel. A szekrényeket oldalirányban a hajtott tengelyen található két gomba alakú tartótám támasztja meg, vízszintes irányban kikötő rudazatok tartják a forgóvázakat a kocsi alatt. A futóforgóvázon a tengelyre került a tárcsafék berendezés, a hajtott tengely áttételesen a motoron keresztül van fékezve.

A jármű kombinált lég- és gumirugó elmeken keresztül van megrugózva (a légrugózó jelleg a zárt kivitel miatt nem szabályozható). Az ICS rugózása nem  tökéletes, egyes kocsik néha csúnya pattogó mozgást végeznek. További gondot jelent, hogy az egyes szekrényrészek oldalirányban nem tudnak kibillenni, így egy esetleges egyoldali sínsüllyedést gyakorlatilag csak a forgóváz utánjárása tud kiegyensúlyozni, a szekrényrész a merevség miatt nem mozdul utána. Oldalirányú kibillenést a teljes kocsihossz egyszerre képes végezni, a Petőfi híd átépítés előtti villamospályáján vagy a Gubacsi úton nem számítottak ritka látványnak az ide-oda dülöngélő ICS-k.
 


Ganz hajtott forgóváz
Szigeti Dániel
Ganz futó forgóváz
Szigeti Dániel
Az ipari csuklós hajtott forgóváza. Ellentétben az UV vagy a T5C5 forgóvázával, itt nincs a motor beépítve a szerkezetbe. Helyette megfigyelhető a tengelyre felszerelt hajtásház, és a kereszthimba belsejében átvezetett kardántengely csonkja. A kereszhimba gumirugón ül, a szekrény két gomba alkú támra nehézkedik. Középen látszik a terhelést nem viselő királycsap.
Az ipari csuklós futó forgóváza. Megfigyelhetően ez egy süllyesztett szerkezet, a kereszthimba sokkal alacsonyabbra került; a gumirugók efölé illeszkednek. A tengelyeken a rozsdás tárcsafék és a szolenoidfék mágnese látható.

Ajtók, ablakok, utastér

Az utastér kialakításakor a praktikus szempontok döntőek voltak. A kocsi férőhelyéhez képest kevés ülőhellyel rendelkezik, ezeket a padló gépi takaríthatósága kedvéért az oldalváz tartóira szerelték fel. A kocsi padlója eredetileg sárléces kivitelű volt; a "80-as években cserélték le gumiszőnyegre, majd a '90-es évektől eternit ("csillámos") padlóra. Padlómagassága eléggé nagy, 850 mm-es, az utasteret az ajtókon át két lépcsővel lehet elérni. A lépcsők  kellemetlenül szűk kivitelűek, az ajtók se kimondottan tágasak. A kocsik oldalanként öt kétszárnyú harmónikaajtóval vannak felszerelve. A '90-es években szedték ki a középső ajtók hajtűkapaszkodóját és a mellettük lévő egy-egy ülést, a babakocsik szállításának megkönnyítésére. Az ajtók motoros működtetésűek, zárvatartásukat mechanikus reteszelés oldja meg. Az ajtószárnyak nem közvetlenül, hanem egy rugós szerkezeten keresztül kapcsolódnak a működtető motorhoz. Ajtózáráskor a motor így végállásba mehet akkor is, ha az ajtó zárása akadályozva van, ekkor a felhúzott rugó viszi vissza zárt állásba az ajtót.

Varga Ákos Endre
Az ICS ajtóműködtetése felnyitva, baloldalt felül az ajtó selejtezőkapcsolója.

Az eredeti kivitelben (a prototípusokon, illetve a GCSM 1-es sorozaton) ez a rugós szerkezet hiányozott, helyette egy önmagától oldódó rudazatos kapcsolat volt beépítve. Ennek az volt a baja, hogy elakadás esetén nem csukódott be az ajtó, hanem megállt (rosszabb esetben a motorja is leéghetett), és csak egy újabb ajtó nyitás-csukással lehetett zárni. Eredeti kivitelben ráadásul a kocsi nem volt indítható, ha a reteszelések nem működtek  - emiatt a próbautak során bekapcsolt reteszeléssel nem is volt képes utast szállítani, a nagy forgalom következtében.

A '90-es évek felújításai során (a KCSV 7-es sorozattól kezdve) jelentek meg a "Villcad"-es ajtók, melyeknél ismét kicserélték a működést (ezzel párhuzamosan leszállásjelzőt is kaptak a villamosok). Ezekről ismét hiányzik a bevált rugós szerkezet, helyette az ajtó elakadásakor visszanyitó funkciót építettek be. Ez sem működik azonban jól, így rengeteg bosszúság adódik vele.
Varga Ákos Endre
Varga Ákos Endre
A 1418+1419 szerelvény "kisföldalattis" világítótestei. A plafonon megfigyelhető az eredeti izzólámpa-foglalatok helyének hevenyészett lelemezelése.

A jármű ablakai kézzel lehúzhatók, és egy kis pöcökkel reteszelhetők. A vonatoknál használatos egyszerű megoldás az elhasználódás következtében ritkán képes egyenesben tartani a mozgatható táblát, ezért a csálén álló ablakok hozzátartoznak a típus kinézetéhez. Az utastéri világítás izzósorral van megoldva, az 1418+1419-es páron viszont újra megjelentek a fénycsövek (egyedi elrendezésben, a Ganz kisföldalattikhoz hasonló búrával). A '90-es évek felújításai során a kocsik a buszokhoz hasonló fénycsőelrendeződést kaptak. Szintén ekkor szereltek fel zárt, így hatékonyabban fűthető vezetőállást a hetvenes években beépített parvánfal helyett. Az utastéri fűtést a Ganz a közlekedési vállalat kérésére, energiatakarékossági megfontolások miatt hagyta el.

Varga Ákos Endre
Varga Ákos Endre
Stíluskeveredés: famintás dekoritlemez, lyukacsos funér plafon, villanyizzós világítás, szerelés miatt kibontott ülésekkel, és már újfajta vezetőfülkével.
Teljesen felújított belső: világos burkolatok, "szőrös ülések", fénycső, és hiányzó tető-szellőzőcsatorna.

Vezérlés
Az ICS-k főáramköri működése hasonlít az UV-hez. Itt is egységkapcsolók (kontaktorok) szabályozzák az indítóellenállások kiiktatását a gyorsítás és a fékezés során a főáramkörből. A kontaktorok itt is kombinációs ellenálláskapcsolást valósítanak meg, így mindig a teljes ellenállásmező be van iktatva, csak a kapcsolás eredő ellenállásértéke változik (ezzel az ellenállások egyenletesebb hőterhelésnek vannak kitéve, csökkentve az elégés valószínűségét). A kontaktorok viszont az UV-khez képest jól elrejthetők lettek a magas padlószint alá, így az utastérből elmarad a csattogás. Összesen 7 (+7) kontaktor szolgál az ellenállás kapcsolására, 14 féle ellenállásértéket tudnak így megvalósítani. A kocsi így 12 soros, egy átkapcsoló, 10 párhuzamos, két sönt, valamint 16 fékfokozaton kapcsol végig. Érdekesség, hogy a prototípus kocsiknak még több, 29 ellenállásfokozata volt.

Az utolsó két söntfokozat 56 %-os, majd 37 %-os mezőgyengítést valósít meg. Söntfokozatban a kocsi igen intezív gyorsulásra képes, azonban ez jókora áramlökést és az ezzel járó vonóerő egyenetlenséget jelent a kapcsolás végén.
 


Varga Ákos Endre
ICS kontaktorsorok kibontva.

A menetről fékre való átkapcsolást, illetve a menetirányváltást az UV-khez hasonlóan kapcsolóhengerek oldják meg, különbség azonban, hogy a hosszú kábelezés elkerülése végett ezek a szerkezetek megduplázódtak, és mindkét kocsirészen az ajtók mellett helyezkednek el külön-külön. Ez azonban (az UV-hez hasonlóan) korántsem problémamentes megoldás: a megduplázódott hengerek száma miatt megnőtt a menet-fék henger problémából adódó műszaki hibák száma. Érdekesség, hogy míg az UV egy egyszerű menet-fék hiba miatt meneten még el tud indulni, az ICS már nem, mivel a már a soros kapcsolás (ahol mind a négy motor egy körben van) sem jöhet létre, aminek kialakításához mindkét menet-fék henger átállása szükséges. Ezért fordul elő néha, hogy menetkapcsolásnál is csörög a vészcsengő, és húz a sínfék.
Az ICS-k menetirányváltó hengere, mely a második ajtó mellett elöl bal oldalt helyezkedik el az első kocsirészen (illetve szimmetrikusan szembe vele a hátsó kocsirészen).
A menet fék henger, mely a jobb oldalt helyezkedik el az első kocsirészen.
A kontaktorok dobozai az első forgóváz és a második ajtó között, a szoknyarész mögött vannak elhelyezve. Előnye a kialakításnak, hogy - noha a kontaktorok az UV-khez hasonan zajosak - ebből az utastérben alig hallani valamit.

Az ICS-knek négy meglehetősen erős, 66 kW-os TK 44-es típusjelű motorja van. Pályakímélés szempontjából előnyös módon a motorok teljesen rugózott módon az alvázra vannak felszerelve. Az egyik motor az első peron alatt helyezkedik el (ez hajtja a forgóváz második tengelyét), a másik pedig a forgóváz mögött (ez pedig az első tengelyt hajtja). Elhelyezésük a középvonaltól ellentétes irányban kissé eltolva van, hogy a motoroktól a forgóvázba vezető hajtórúd elférjen a forgóváz királycsapja mellett. Az alvázra szerelés hátránya, hogy a motorok közvetlenül átadják a rezgésüket a kocsiszekrénynek, így kiegyensúlyozatlan működés esetén erőteljesen rázzák a villamost, valamint zajossá teszik a futását. 

A motorok szellőztetését a hajtótengelyre szerelt ventillátorok oldják meg. A levegő az elöl lévő motorokhoz a vezetőállás alatt lévő külső beömlőnyílásból áramlik. A forgóváz mögött lévő motorok levegőbeömlőnyílása eredetileg a második ajtó mellett vannak, a kontakorszekrények után. Azonban ezt az elrendeződést megváltoztatták (a '80-as években), ma ez a nyílás az ICS-ken le van lemezelve, helyette az ajtó lépcsőjének oldalából ágazik ki a levegőbeszívó.


Varga Ákos Endre
Kiszerelt TK 44-es típusú motor. A bal végen megfigyelhető a dobfék, a jobboldali végéhez csatlakozik a szellőző berendezés.

A Ganz csuklósoknak az UV-khez hasonló menetkapcsolója (kontrollere) van. Maga a kontrollerkar a kényelmesebb kezelés érdekében süllyesztve van a fedlapba, valamint csak 270o-os szögtartományt jár be. Ezzel a járművezető karját megtámaszthatja, így kényelmesebben vezethet. A menetkapcsoló az UV-hoz hasonlóan 24 V-os gyengeáramot kapcsol, különbség már az UV-hoz képest, hogy míg ott a gyengeáramú kapcsoló ívszeletes, az ICS-n ez a berendezés is bütyköstárcsás kivitelű (így könnyebb forgatni is). A bütyköstárcsa kiemelkedései érintkezőket zárnak rövidre, melyek megtáplálják a villamos oldalában elrejtett egységkapcsolókat (kontaktorokat). A GCSM 1-es szériában a menetkapcsoló karja egy fogaskerekes szerkezeten keresztül közvetlenül volt összekötve a kapcsolóhengerrel, a GCSM 2-es szériától kezdődően azonban egy különleges, félautomatikus szerkezetet építetek be.
A kontroller karja és a kapcsolóhenger közé beiktattak egy rugós, örvényáramú fékezőrendszert. Menetkapcsoláskor a járművezető a karral egy rugót húz fel, ennek a rugónak az ereje forgatja meg a kapcsolóhengert. A kapcsolóhenger forgását azonban a menetáram arányában fékezi az örvényáramfék. Így akár egyből végállásba (sönt) lehet vinni a kart, a rugó a beállított áramerősségtől függően automatikusan engedi a kapcsolóhengert utánforogni. A járművezető választhat egy közbenső menetfokozat állást is (például soros fokozatig kapcsolhat). Vezetés közben a kar tartásából érezhető, mikor érte a kapcsolóhenger utol a kontrollerállást, ekkor megszűnik a rugó feszítőereje. Fékezéskor ez a rugós szerkezet kiiktatódik, egy racsnis szerkezet közvetlen összeköttetésbe hozza a kart a hengerrel. Fékezéskor tehát a járművezető - az UV-hoz hasonlóan - közvetlenül szabályozza a fékerőt, csúszásvédelmi és egyéb fékerőszabályzó berendezés nélkül. Maga az örvényáramfék egyébként meneten is kiiktatható, egy kapcsoló segítségével. 

Ilyen örvényáramfékes szerkezetek először a Düwag villamosokon jelentek meg, a Ganz valószínűleg onnan vette az ötletet. Különbség volt azonban, hogy a Düwag konstrukciók jellemzően egyirányú kivitelűek voltak , így a jármű vezetőállása mögött volt arra hely, hogy megfelelő méretű szerkezetet építsenek be. Ugyanis ezek a menetkapcsolók sokkal robusztusabbak voltak az ICS-nél: a vezető egy a padlóig lenyúló függőleges karral szabályozta a menetkapcsolást, maga a henger pedig főáramú kapcsolóhenger volt (így persze nem volt távvezérlési lehetőség). Ennek megfelelően sokkal nagyobb nyomatékot tudott a vezető karja kifejteni, ami erősebb rugó beépítését tette lehetővé. Ezzel sokkal jobban szabályozhatóvá vált a gyorsulás folyamata. (A DÜWAG konstrukciók persze emellett még számos egyéb vezérlést is használtak.)

Varga Ákos Endre
Az ICS kontrollere, a vezetőállás bal oldalán. Megfigyelhető a felső kontrollerkar alatt lévő fogaskerekes áttételsorozat, valamint az alatta elhelyezkedő bütyköstárcsás kapcsolóhenger. A szürke hengerek tartalmazzák az örvényáramú fékezőberendezést, melyhez a motor árama van odavezetve: ennek következménye a 600 V-os vezetékek jelenléte.

Az ICS-ken a baloldali első ajtó elhelyezése azonban akadályozta egy ekkora szerkezet beépítését (emiatt hiúsult meg a menetkapcsolóval egybeépített szervós berendezés beépítése is, amely szintén nem kis méretű darab). A beépített szerkezet így is sok gondot jelentett: a prototípusok tesztelésekor kiderült, hogy ha kellő áramkorlátozást akarnak elérni a rugó még így is fárasztóan nagy terhelést jelent a járművezetőnek. Ilyen okból a GCSM 1-es sorozaton eltekintettek a beépítésétől. A későbbi szérián csökkentették az örvényáramfék erősségét, így viszont ha a járművezető - az eredeti elképzeléseknek megfelelően - egyből végállásba kapcsolt el a karral, a jármű utaskényelmileg nem megfelelő mértékű gyorsulást produkált, vagy kereke kipörgött.

Fékezés
Az ICS négyféle fékberendezéssel van ellátva: A villamosfékhez a motorokat a hálózattól fügetlenül is fel kell tudni gerjeszteni. Ezt az UV-n még a motor megmaradó (remanens) mágnesessége indítja meg, az ICS azonban akkumulátoros előgerjesztéssel rendelkezik, amelyek a fékezés elején vannak bekapcsolva. A kocsik fékezése az erős motoroknak köszönhetően (az UV-val összehasonlítva) kissé erősen kezdődik meg. Ugyan ezt a jelenséget már a prototípuson is észlelték, emiatt előfokozatokat iktattak már be a szériakocsiknál, de ezzel együtt nem túl finom a kocsi mozgása.

A kocsi motorjainak erejét tekintve alkalmas lett volna hegyipályára. A mérések azonban mutatták, hogy a rögzítőfék nem alkalmas a kocsi megtartására. Ezért a rögzítőfék erősíthető volt a műszerasztalon elhelyezkedő kapcsoló segítségével (ekkor a tárcsafékek is behúztak, valamint az eredeti nem RET fékes verzióban a dobfékek is erősebb táplálást kaptak). A lejtőn való elinduláskor is előfordult prototípus kivitelében, hogy a kocsi meggurult hátrafelé, ezért a rögzítőfék csak a második menetfokozaton oldódik. A rögzítőfék is kapcsolható külön.
Vészfékként a sínfékkar meghúzása szolgál, mely a menetet is szakítja automatikusan. A vezetőállás oldalán található karral, valamint az utastéri vészfékkapcsolók üzemeltetésével a kocsin a pótvészfék lép be: a RET fék és sínfék működik. 

Eredetileg az ICS-k kézifékkel rendelkeztek, amely a vezetőállásban, a vezető lábánál helyezkedett el, és csak az első forgóvázat fogta, így 63 %0-es lejtőn lehetett állva tartani a járművet. A RET fék felszerelésével a kézifék feleslegessé vált, ma ezzel a karral a rugóerőtároló fék kényszeroldását lehet elvégezni (ami hibás jármű eltolásához szükséges).

Varga Ákos Endre
Jobboldalt a volt kézifék, a mai RET kényszeroldó kar.

Csatlás

Varga Ákos Endre
Varga Ákos Endre
A csatlás üzemszerű állapota.
A vonókészülék kiépítve.

A csuklós motorkocsinak mindkét végén Alemann rendszerű, csavarmenetes vonó- és ütközőberendezése van. A villamosok a B végükön gyengeáramú csatlószerkezettel vannak ellátva, melyet üzemszerűen a nagykörúti csatolt üzem bevezetésekor kezdtek használni. A GCSM 3-as széria ennek megfelelően már megerősített vonószerkezettel lett ellátva, szakadáskapcsolóval (mely az ütköző alatt helyezkedik el). A csatolt oldalra kétoldali műbőr borítású láncok kerültek fel, melyek a kocsik közötti átmászást hivatottak megakadályozni. Hasonló módon a körútra szánt GCSM 2-es kocsikat is ilyen berendezésekkel látták el. Az időközbeni felújítások következtében az eredeti ötveneres csatlást egy segédvezetékkel is ki kellett bővíteni.

Segédüzemek
Az ICS-kről hiányzik a légsűrítő és a levegős hálózat. Segédüzemű berendezésként az akkumulátort töltő statikus átalakító van felszerelve. Ez is a '80-as években került fel a járművekre, eredetileg motordinamóval rendelkeztek.
 


Készítette: Benda György eredeti lapját felhasználva Németh Zoltán Ádám és Varga Ákos Endre
További információk: Hajtó Bálint, Mező András, Szántó Ferenc, Szega Gábor
Képek: Báti András, Benda György, Hajtó Bálint, Heinz Heider, Lakos Rudolf, Mező András, Székács András, Szelényi Gábor, Szigeti Dániel, Theo Neutelings, Tóth Ferenc, Varga Ákos Enrde

Felhasznált irodalom: Gábor Péter: A "Ganz" csuklós villamos motorkocsik prototípusainak villamos berendezése,
Ganz Villamossági közlemények, 3. szám (1966.) 49. oldal.
Gábor Péter: A budapesti nyolctengelyes csuklós villamosok mért menettulajdonságai,
Ganz Villamossági közlemények, 9. szám (1969.) 90. oldal
Oktatókönyv villamos járművezetők részére 1968.
A 100 éves budapesti villamosvasút története (1987.)
Danka Miklós: Járműszerkezet és típusismeret villamosvasút járművezetői részére Közdok, (1984.)
Danka Miklós: Közúti és gyorsforgalmú villamosjárművek villamos berendezései (1977.)
Ganz Ansaldo Villamossági Rt. prospektusa
NSZ 2002. augusztus 8. A csuklós villamos formatervezője volt; szerző: Rokob Tibor
K. Juhász Erzsébet: A Ganz csuklós villamosok három évtizede Budapesten, Városi közlekedés 1997/4. 225. oldal

Legutóbbi módosítás: 2005.III.


Vissza az elejére
Vissza a típusokhoz
Vissza a kezdőlapra