Konstrukcja trolejbusu obejmuje nadwozie, układ napędowy, zespoły jezdne, elementy odbioru prądu i wyposażenie dodatkowe. Podstawowe elementy składowe to:

1. Nadwozie - kratownicowa konstrukcja przestrzenna

2. Układ napędowy

• silnik elektryczny - prądu stałego lub zmiennego
• wał napędowy
• most napędowy
• łączniki - styczniki obwodu głównego (liniowe), styczniki pomocnicze
• elektronika sterująca - sterowniki, przekształtniki
• elementy ochronne obwodu głównego - cewka nadprądowa, wyłącznik szybki

3. Zespoły jezdne

• koła
• zawieszenie
• układ kierowniczy
• układ hamulcowy

4. Elementy odbioru prądu

• odbieraki pałąkowe z głowicą łyżkową
• bębny ze sprężynami ściągającymi, połączone z odbierakami linkami

5.Wyposażenie dodatkowe

• wyposażenie przestrzeni pasażerskiej - siedzenia, poręcze
• światła i oświetlenie wnętrza
• ogrzewanie
• obwody pomocnicze

1. Nadwozie

Nadwozie trolejbusowe podlega przepisom analogicznym do autobusów, z uwzględnieniem jednak szczególnych wymagań co do izolacji elementów układu napędowego i przewodów. Nadwozia różnią się długością, stylistyką, materiałami konstrukcyjnymi, wysokością i przebiegiem podłogi. Nadwozie wykonuje się z łączonych metodą spawania zamkniętych profili stalowych, ewentualnie ze skręcanych profili aluminiowych. Jest ono obudowane blachą i elementami z tworzyw sztucznych. Okna są wklejane lub mocowane w uszczelce. Współczesne wejścia to drzwi dwuskrzydłowe, zbudowane z aluminiowej lub stalowej ramy z wklejoną szybą, otwierane pneumatycznie. Nadwozie musi zapewniać izolację akustyczną i termiczną przestrzeni pasażerskiej. W wypadku trolejbusu istotna jest odpowiednia izolacja obiektów pracujących pod napięciem oraz przewodów.

2. Układ napędowy

Na układ napędowy trolejbusu składa się silnik elektryczny, układ rozruchowy i układ przeniesienia napędu. Silnik elektryczny może być zasilany prądem stałym lub zmiennym, co determinuje jego konstrukcję. Współcześnie w pojazdach elektrycznych stosuje się silniki prądu zmiennego, najczęściej asynchroniczne. Silnik napędza najczęściej tylną oś pojazdu, co realizowane jest poprzez układ przeniesienia napędu: wał napędowy i most napędowy. Wał napędowy to rurowy element, sprzęgnięty na stałe z silnikiem, przenoszący moment obrotowy silnika (moment obrotowy to siła w rozumieniu ruchu obrotowego) do mostu napędowego.

Most napędowy rozdziela napęd z wału na oba koła. W skrzynce mostu znajduje się mechanizm różnicowy, pozwalający na obracanie się kół z różną prędkością (wynika to np. z problematyki ruchu na łuku - koło toczące się po zewnętrznej krawędzi łuku zatacza łuk o większym promieniu). W moście napędowym znajdują się koła zębate o różnych ilościach zębów, realizujące odpowiednie przełożenie - odpowiednia ilość obrotów koła atakującego oznacza odpowiednio mniejszą ilość obrotów koła zębatego półosi. Koła napędowe mocowane są na felgach, natomiast felgi są przykręcane do piast. W piastach stosuje się zwolnice, realizujące znów przełożenie tak, aby koła obracały się szybciej, niż elementy układu przeniesienia napędu. Pozwala to na zmniejszenie rozmiarów przekładni głównej.

Łączniki to najczęściej styczniki, pozwalające na włączanie i wyłączanie zasilania trolejbusu, bądź też na przełączanie konfiguracji obwodu tak, by silnik przyspieszał lub hamował.

Elektronika sterująca ze sterownikami i przekształtnikami to składowe układu rozruchowego. Układ ten składa się z elementów wykonawczych i sterujących. Umożliwiają one sterowanie prądem, doprowadzanym poprzez przewody zasilające do silnika. Zmianom ulegają najczęściej takie właściwości prądu, jak natężenie (wielkość ładunku przepływająca przez przewodnik w jednostce czasu, mierzona w amperach - A), napięcie (różnica potencjałów na końcach przewodnika - mierzona w voltach - V) i częstotliwość (liczba zmiennych cyklów w jednostce czasu - mierzona w herzach - Hz). Zmiany natężenia, napięcia i częstotliwości prądu doprowadzanego do silnika pozwala na regulację zmian momentu obrotowego i prędkości kątowej na wale silnika. Moment obrotowy przekłada się na siłę działającą na obwodzie koła - czyli siłę wzdłużną działającą na trolejbus, decydującą o przyspieszeniu. Prędkość kątowa przekłada się na prędkość obrotową koła - czyli prędkość trolejbusu, mierzoną w metrach na sekundę (m/s) lub kilometrach na godzinę (km/h).

Elementy ochronne obwodu głównego służą do ochrony obwodu głównego trolejbusu przed nadmiernym napięciem w sieci, rozruchem przy zbyt niskim napięciu, przed przepięciami i nadmiernym natężeniem prądu. Zakłócenia te sprawiałyby, iż trolejbus nie funkcjonowałby prawidłowo, a elementy obwodu głównego i przewody mogłyby ulec stopieniu lub spaleniu.

3. Zespoły jezdne

Zawieszenie służy do resorowania nadwozia - tłumi oddziaływania dynamiczne związane z ruchem pojazdu po nierównościach oraz działaniem sił bezwładności, występujących podczas ruchu po łuku. Jego elementy to miechy pneumatyczne, sprężyny śrubowe, amortyzatory i stabilizatory. Miechy pneumatyczne to powłoki gumowe, regulujące wysokość pojazdu nad podłożem i resorujące główne siły działające na pojazd. Są one napełniane poprzez przewody powietrzne, biegnące ze zbiornika sprężonego powietrza. Powietrze do zbiornika nabija sprężarka. Zwężka, tłumiąca przepływ powietrza między miechami a zbiornikiem, pozwala na skuteczne tłumienie drgań nadwozia. Dodatkowo, zależnie od ciśnienia powietrza w miechach, możliwa jest regulacja wysokości nadwozia. Sprężyny śrubowe wspomagają działanie miechów, a amortyzatory - tłumiki drgań - wytłumiają jedynie amplitudę drgań, w jakie wpada nadwozie po pokonaniu nierówności.

Układ kierowniczy przenosi ruch z koła kierownicy na układ zwrotniczy osi przedniej. Obrót kół osi przedniej wymaga dużej siły, dlatego stosuje się układy wspomagające. Odpowiednie siłowniki zwiększają siłę oddziaływania na zwrotnice kół. W zawieszeniu stosuje się elektroniczny system sterowania ECAS, pozwalający na realizację przyklęku i zmianę poziomu wysokości nadwozia za pomocą przycisków na pulpicie, bezpośrednio ze stanowiska kierowcy.

Mechaniczny układ hamulcowy wspomaga działanie silnika, który w napędzie elektrycznym, po odpowiednim przełączeniu uzwojeń, może posłużyć do wyhamowania pojazdu. Mechaniczna część układu hamowania składa się z dwuprzewodowej instalacji i hamulców bębnowych lub tarczowych. W hamulcach bębnowych energia kinetyczna obracającego się koła wytracana jest w wyniku tarcia szczęk o bęben, zaś w hamulcach tarczowych (notabene - skuteczniejszych) rolę tę pełnią klocki hamulcowe trące o tarcze hamulcowe.

4. Elementy odbioru prądu

Odbiór prądu jest realizowany przez dwa oddzielne odbieraki prądu, połączone z niezależnymi przewodami o różnicy potencjałów równej 600 volt. Poszczególny odbierak składa się z rury stalowej lub ze szkłolaminatu, głowicy ze ślizgaczem, ściągacza sprężynowego i z podstawy. Wewnątrz odbieraka znajduje się zaizolowany przewód. Głowica ze ślizgaczem ma kształt rynienki, wewnątrz niej umieszcza się wymienne ślizgi grafitowe, pokryte smarem - dla zmniejszenia tarcia. Ślizgacz obejmuje przewód od dołu i od boków. Podstawa odbieraka umożliwia jego obrót i odchylenia pionowe. W podstawie znajdują się sprężyny, dociskające odbierak do sieci. Umieszczona się ją na izolatorach, mocowanych do dachu. Odbieraki produkuje np. firma Esko.

Bębny, ze sprężynami ściągającymi, połączone są z odbierakami linkami. Ich podstawowa siła ściągająca jest mniejsza niż siła docisku podstawy odbieraków. Linka, łącząca ruchomą szpulę bębna z odbierakiem, pozostaje w stanie napięcia. Bęben z mechanizmem ochronnym posiada odpowiednie zapadki, które w razie nagłego szarpnięcia linki (w praktyce - wypadnięcia odbieraka z sieci) ściągają go z powrotem do dachu, chroniąc sieć trakcyjną przed zerwaniem. Istnieją również automatyczne mechanizmy sterujące (np. firmy Lekov), pozwalające opuszczanie i podnoszenie pałąków ze stanowiska kierowcy.

5.Wyposażenie dodatkowe

Przestrzeń pasażerska ma zapewniać pasażerom komfortowe warunki do spędzenia podróży, przy spełnieniu warunków możliwie wysokiej pojemności i przestronności oraz dobrego dostępu. Pojemność pojazdu zwiększa się przez wygospodarowanie platform z miejscami stojącymi, kosztem zmniejszenia ilości miejsc siedzących. Siedzenia powinny być możliwie miękkie - zmniejsza to oddziaływania nadwozia na pasażera podczas jazdy po nierównościach. Jednocześnie, koniecznym jest zabezpieczenie elementów wyposażenia przed wandalizmem. Dla wygody i bezpieczeństwa pasażerów stojących instaluje się poręcze. We wnętrzu pojazdu powinny być rozmieszczone elementy informacji pasażerskiej, w postaci tablic wymiennych lub elektronicznych, ewentualnie ekranów LCD.

Oświetlenie zewnętrzne pojazdu i lampy podsufitowe, tak jak i wskaźniki na pulpicie kierowcy i sterowniki, zasilane są najczęściej z akumulatorów. Ładowanie akumulatorów następuje poprzez przetwornicę statyczną, obniżającą napięcie sieci do ok. 40 V (w starszych pojazdach była to przetwornica wirująca, zbudowana z silnika na napięcie wyższe połączonego z prądnicą na niższe napięcie).

Sprężarka jest elementem podstawowym układu pneumatycznego. Spręża ona powietrze, oczyszczone uprzednio w filtrze powietrza, i przetłacza do zbiorników ciśnieniowych. Stąd jest ono kierowane poprzez zawory do zawieszenia lub do układu otwierania drzwi. Drzwi otwierane są przez siłowniki, które poruszają uchwytami otwierającymi drzwi i ramionami, do których są one mocowane.

Ogrzewanie wnętrza jest realizowane poprzez nagrzewnice elektryczne lub nadmuch ciepłego powietrza. Poprzez regulowanie siły nawiewu otrzymuje się różne stopnie ogrzewania. Dodatkowym elementem wyposażenia może być klimatyzacja, instalowana na dachu pojazdu.

• Poprzedni artykuł