Динамо-втулки велосипедные, принцип работы и подключения, плюсы и минусы

Для получения электрической энергии в велопоходе можно выделить несколько способов:

• Динамо втулки (их ещё называют «динамки»).
• «Бутылочные» генераторы, работающие от соприкосновения с протектором шины или ободом.
• Солнечные батареи.
• Power Bank, запасные батареи и аккумуляторы. Но это больше средства накопления и сохранения энергии, а не генерации.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами. В этой статье мы рассмотрим принцип работы, плюсы, минусы и другие нюансы, связанные с динамо втулками и их использованием.

Кому нужны динамо втулки

Они наиболее подходят для велотуристов, предпочитающих многодневные велосипедные походы, в которых не всегда может быть возможность «встретить» розетку и зарядить аккумуляторы.

Использование таких втулок для поездок в городских условиях или однодневных поездках не совсем рационально с экономической точки зрения. Всё-таки их цена значительно дороже обычных, а подзарядить смартфон, аккумуляторы на GoPro, передних и задних фонарях можно и дома от обычной розетки.

Мне могут возразить, что в длительный поход можно взять с собой повербанк (Power Bank) или небольшую солнечную батарею. Согласен, можно. И не отрицаю такой возможности.

Но! Power Bank не решит проблему получения электричества, а только отложит на некоторое время поиск розетки. Что касается солнечных батарей, то они наиболее эффективны, когда солнечные лучи падают на них под определенным углом, получить который в реальной поездке не так просто. То есть во время движения они работают не всегда эффективно. Да и солнышко ведь то же не всегда ярко светит и тучки по небу ходят. К тому же их площадь, для получения нужного количества энергии должна быть достаточно большой.

Второй момент состоит в том, что повербанк, а так же солнечные батареи нужно с собой тащить в велопоходе. А их вес может даже превышать тот дополнительный вес, который дает динамо втулка, по сравнению с обычной.

На мой взгляд, в длительный велопоход по местам, не очень «оснащенным» свободными розетками или доступом к электричеству, лучше всего брать велосипед с «динамкой» и дополнительно один-два повербанка. Их нужно всегда подзаряжать во время поездки, чтобы иметь дополнительный «страховочный» запас энергии, который можно использовать, например, вечером на привале для зарядки нужных гаджетов .

Можно надеяться на подзарядку аккумуляторов в придорожных кафешках и заправках. Но, во-первых, на это нужно тратить время – сидеть, ждать пока они смогут зарядиться. А во-вторых, розетки там должны быть доступны. Часто заезжая на заправку обнаруживается, что все доступные розетки уже заняты другими автомобилистами или путешественниками.

Если Вы катите не очень длительные велопоходы, то вполне возможно, что проще взять с собой дополнительные аккумуляторы на все гаджеты.

Так что вопросы целесообразности приобретения динамо втулки каждый путешественник решает самостоятельно исходя из целей и финансовых возможностей.

Кто производит и какие бывают динамо втулки

Производят их многие производители: Shimano (обозначаются индексом “DH”), Sram, Shutter Precision (Тайвань), SR SunTour (Тайвань), Hangyi, Schmidt Maschinenbau (Германия), Supernova и т.д. 

Есть модели под V-brake, дисковые и роллерные тормоза, с креплением на гайках или эксцентриках.

Фланцы динамо втулок рассчитаны для крепления разного количество спиц: 28, 32, 36 штук. Так что перед покупкой обязательно нужно сверить количество спиц на ободе и на приобретаемой втулке.

Не забудьте, что диаметр фланцев динамо втулок больше, чем у обычных. Так что, если Вы планируете использовать свой старый обод, то при переспицовке колеса нужно будет подобрать спицы меньшей длины. Или покупайте сразу новое колесо с уже установленной «динамкой».

Часто задают вопросы типа «А сильно ли динамо втулка влияет на накат колеса и тяжелее ли становится крутить педали?»

На это можно ответить так: старые типы действительно оказывали дополнительное сопротивление качению. В современных моделях оно сильно снижено.

В интернете есть много статей с результатами исследований по сопротивлению качению с нагрузкой и без неё с графиками и цифрами. Мы их здесь анализировать не будем – кому интересно можно почитать. В целом колесо на обычной втулке будет крутиться чуть легче, но «динамка» ставится не для скоростных гонок, а для получения электричества. При реальной поездке, потеря мощности велосипедиста при педалировании, на работу динамо втулки будут незаметны. Зато электричество будет «практически даром».

Кстати, есть модели, оснащенные переключателями с холостого хода на режим генерации. В выключенном состоянии такая динамовтулка превращается в обычную.

Обратите внимание, что обычно, при установке колеса с «динамкой» на вилку переднего колеса, контактный разъем должен быть с правой стороны, если другого не сказано в инструкции.

Принцип работы динамо втулки

С научной точки зрения принцип работы динамо-втулки объясняется законом электромагнитной индукции Фарадея.

Для нас же основную идею можно сформулировать так: если рамку из провода вращать в магнитном поле или наоборот, магнитное поле вращать вокруг рамки, то в проводе, из которого сделана рамка, наводится электродвижущая сила. Если к этому проводу подключить нагрузку, например, фонарь, то по этому проводу потечет электрический ток. Вот на этом принципе и основана работа динамо-втулки.

Более наглядно этот принцип показан на рисунке ниже.

Отличие принципа работы динамо-втулки от того, что показан на рисунке состоит только в том, что на рисунке рамка вращается внутри магнита, а в динамо-втулке наоборот – магниты вращаются вокруг рамки.

В «динамке» не 2,а больше полюсов, например, 26, 36 и т.п. Это дает то, что за один оборот колеса происходит не одна смена тока в катушках индуктивности с минуса на плюс, а сразу 13, 18 и т.д.

Как подключать динамо втулку к нагрузке и для чего нужен преобразователь (конвертер)

Подключать смартфон или повербанк напрямую к втулке для зарядки нельзя.

Почему?

Потому что динамо-втулка вырабатывает переменный ток, притом очень нестабильный как по частоте, так и по силе тока, а заряжать смартфон или аккумулятор нужно постоянным током.

Для решения этой задачи между динамо втулкой и аккумулятором ставится специальный выпрямитель-стабилизатор.

Попробуем пояснить всю эту схему на рисунке:

Итак. На первом графике показан ток, генерируемый динамо втулкой – переменный синусоидальный ток. Он имеет разную силу и частоту, так как втулка крутится велосипедистом неравномерно. Та часть, что находится выше пунктирной линии, имеет положительную величину, а ниже её – отрицательную. Это значит, что ток в это время течёт в обратную сторону.

Из втулки ток попадает в преобразователь (конвертор), в котором выпрямляется и стабилизируется.

На втором графике линии тока всегда выше пунктирной линии. Таким образом, после выпрямления ток будет течь всегда в одну сторону, но по-прежнему будет меняться по величине.

Чтобы получить стабильное напряжение, как на третьем графике, используют импульсный стабилизатор, который встроен в тот же преобразователь. Суть его работы в том, что он убирает все синусоиды и генерирует ток стабильного заданного напряжения. Для зарядки смартфона или повербанка ток должен иметь 5V напряжения и силу тока не менее 500 мА, который и получается после стабилизатора.

И вот только этот стабилизированный и выпрямленный ток можно подавать на смартфоны или другие электронные приборы.

С велосипедными фонарями немного проще. Есть специальные фонари для динамо втулок, которые можно подключать к ним напрямую, но большинство моделей работают всё же от аккумуляторов. Поэтому при их покупке нужно смотреть, какие аккумуляторы и как заряжаются. Если это только пальчиковые типа AA или ААА, то заряжать их нужно зарядкой от 220V или искать специальную зарядку для заряда от USB и возить её с собой.

Только имейте в виду, что если фонарь подключается напрямую к втулке, то и горит он только тогда, когда крутится колесо. Есть фонари с небольшой встроенной батареей, которая может обеспечить несколько минут работы фонаря при остановке велосипеда.

Фонарь же с аккумулятором горит тогда, когда заряжен аккумулятор. Нужно – включили, не нужно – выключили.

Есть современные, более дорогие модели динамок, в которых преобразователь уже встроен. Это конечно удобно, не нужно искать и покупать конвертер, но необходимо внимательно читать их описания при покупке или уточнять у продавцов так ли это на самом деле.

И еще. Что бы не сгореть на высоких оборотах, когда втулка генерирует высокое напряжение, конвертер, или подключенная напрямую фара, должны иметь встроенную защиту от высокого напряжения. На некоторых моделях втулок такая защита уже есть встроенная.

Немного про выбор PowerBank’а для динамо втулок в велопоходах.

Выбирать пауэрбанк для работы с динамо втулкой желательно такой, чтобы он мог одновременно заряжаться сам и отдавать энергию подключенному к нему устройству. Для этого у него должна быть специальная микросхема контроллера.

То есть пока вы днем в походе крутите педали, повербанк все время заряжается. Но, если нужно в это же время подзарядить смартфон, то Вы просто подключаете его к этому же повербанку и едете дальше.

Так могут работать только пауэрбанки с так называемой «сквозной зарядкой». Их еще обозначают как «ИБП» или источник бесперебойного питания. По-английски эта функция пишется как «pass-through charging». Наличие подобной возможности должно быть указано в описании в инструкции, на коробке устройства и на сайте производителя.

Логика их работы будет состоять в следующем. Если мощность тока на входе в повербанк больше, чем на выходе, например, велосипедист едет очень быстро под горку и одновременно заряжает аккумулятор фонаря, то повербанк будет необходимый заряд отдавать фонарю, а остатки отправлять себе на подзарядку.

Если наоборот, мощности на входе не хватает, то он будет сам разряжаться для увеличения выходной мощности и заряда подключенных устройств, например смартфона. При этом если заряд его собственной батареи окажется на нуле, выходы отключатся, чтобы повербанк мог сначала сам зарядиться. Если в это время к нему будет подключено устройство, оно не будет получать энергию, пока выход не активируется.

 

Дополнитель на эту тему можно еще почитать:

1. Планетарные втулки. Принцип работы, плюсы и минусы
2. Как выбрать передний фонарь на велосипед и для чего он нужен.
3. Нюансы выбора заднего фонаря на велосипед.
4. Типы и особенности велосипедных втулок. На что обратить внимание при замене.

Динамо-втулка (обзор) • ElectroPowerBikes

Пример HTML-страницы

Содержание

1. Прошлое
2. Настоящее
3. Эффективность
4. Кому нужна динамо-втулка?
5. Повербанк или динамо-втулка?
6. Солнечная батарея или динамо-втулка?
7. Обратная сторона счастья
8. Динамо-втулка и сопротивление
9. Проблемки
10. Где купить динамо-втулку?
11. Эффективные динамо-втулки
12. Фары для динамо-втулок
13. Конвертеры
14. Что почитать?

Динамо-втулка, или генераторная втулка — представляет собой небольшой электрический генератор встроенный во втулке колеса велосипеда, которое обычно используется для электропитания передней и задней фары. Часто динамо-втулки на самом деле не динамо, которое создает постоянный ток, а маломощный магнето, которое создает переменный ток. Большинство современных динамо-втулок до 3 W при 6 V, хотя некоторые из них развивают мощность до 6 W при 12 V.

Прошлое

Первопроходцем на рынке динамо-втулок стала компания Sturmey-Archer с их Dynohub 1930–1970-х годов. Но Dynohub был тяжелым из-за стального корпуса и был снят с производства в 1980-х годах. Примерно в 2009 году Sturmey-Archer выпустила новые динамо-барабанные втулки с тормозным устройством в алюминиевом корпусе, получившие обозначения X-FDD и XL-FDD.

Настоящее

Shimano предлагает различные динамо-втулки под брендом Nexus, такие как DH-3N70 / DH-3N71, которые по заявлению производителя имеют значительно меньшее сопротивление, чем Nexus NX-30.

SRAM производит динамо-втулку i-Light. Серия D7 совместима, как ободными тормозами, так и с дисковыми, а серия D3 совместима с несколькими типами ободных тормозов. В обзоре 2006 года, проведенном немецкой организацией занимающийся беспристрастным изучением и сравнением товаров и услуг Stiftung Warentest сообщается, что эффективность на скорости 15 км/ч динамо-втулки i-Light серии D1 составила 66%, что на 10% лучше, чем у SON-28.

SR Suntour предлагает серию динамо-втулок DH-CT-630 со встроенной защитой от перенапряжения.

SP Dynamo Systems предлагает около 10 различных моделей динамо-втулок. Они заявляют об очень высокой эффективности и низком весе по сравнению с динамо-втулками конкурентов. Но их заявления никто не проверял.

Помимо известных брендов динамо-втулки производят компании известные только в узких кругах.

Эффективность

Улучшения в конструкции и материалах со временем привели к повышению эффективности. Ранние конструкции имели несколько медных обмоток и более тяжелые магниты. В современных конструкциях используются более сильные неодимовые магниты и обмотка с одной медной катушкой.

Вырабатываемый динамо-втулками свет — это надежный источник энергии в большинстве случаев. К динамо-втулке можно подключать, как одну, так и две фары (последовательно). Заявленную мощность эти втулки выдают при скорости около 15 км/ч. В дешевых моделях Shimano ожидаемый срок службы подшипников примерно равен 5000-6000 км.

В случае с электровелосипедами при размышлении о втулках-динамо сразу приходит мысль о создании «вечного двигателя». Динамо-втулка подзаряжает батарею питающую веломотор и о чудо! Можно ехать бесконечно! 🙂
Фигвам! Слабоваты эти генераторы электроэнергии и КПД втулки значительно ниже 100%. Зависимости от розетки можно избежать только с электровелосипедами на солнечной батарее, но там все не особо радужно.

Кому нужна динамо-втулка?

Ответ очевиден.

• Тем, кто ездит в многодневные маршруты вдали от розеток.
• Тем, кто задолбался иметь в голове зарубку о необходимости заряжать аккумулятор фары.

Всем остальным она нафиг не сдалась.

Очевидные вопросы. Почему не повербанк и фара на аккумуляторах? Почему не солнечная панель?

Повербанк или динамо-втулка?

С павербанком можно прожить несколько дней до появления на пути розетки. Вроде бы все зашибись. Но есть люди, которым умножение сущностей и лишнее барахло не нравится. Счастье в простоте! Если вы используете павербанк, нужно думать о том, как его не потерять, не раздолбать, не промочить и о его подзарядке. Придётся везти зарядное устройство и некоторое количество запасных кабелей. По закону подлости с повербанком, кабелями или разъемами что-то случится. В общем: нет повербанка — нет проблем.

Пример HTML-страницы

Солнечная батарея или динамо-втулка?

Самая популярная на Алиэкспрессе солнечная панель. Вес: 300 г. Цена: 1600-2100 руб.

Солнечные панели — штука не плохая. Но…

• Гибкие солнечные панели менее эффективны и быстрее деградируют, чем твёрдые, зато легкие и не боятся падений. От вибраций электрические соединения в панелях относительно быстро приходят в негодность.
• Мощность, которую выдаёт вам панель, близка к номинальной только в солнечный день и при установке панели под правильным углом к солнцу. В пасмурный день мощность около 10% от номинальной.
• Поскольку панели работают только днем, а фара нужна вам ночью, понадобится аккумулятор. Пользоваться солнечной панелью во время движения на велосипеде затруднительно и малоэффективно.
• И опять же, солнечная панель — это умножение сущностей требующих вашего внимания, увеличение веса (панель + аккумуляторы) и объема груза. Оно вам надо?

---

Что касается веса, то тут все просто. Динамо-втулки тяжелее обычных на 200-250 г. Сравнимо с павербанком и легче качественной солнечной панели.

Втулка не занимает места в багаже. Не нужно запасать энергию днём. Не боится вибраций. Динамо-втулка одинаково хорошо работает в любую погоду и в любое время суток. В отношении дождя и грязи динамо-втулка ничем не отличается от обычной. Про розетки можно не думать вообще. Да и про саму втулку тоже.

Обратная сторона счастья

Динамо-втулка и сопротивление

Совершенно естественный вопрос: насколько тяжелее крутить педали при наличии динамо-втулки? Как показывают тесты, снижение скорости при выключенной фаре: примерно -0,1 км/ч, при включенной фаре: от -1,6 км/ч (на скорости 10 км/ч) до -0,36 км/ч (на скорости 50 км/ч). В общем, сопротивление есть, но столь незначительное, что о нем имеет смысл думать.

Проблемки

• Зарядить смартфон от динамо-втулки напрямую у вас не получится. Нужен конвертер.
• Большинство фар рассчитаны на питание постоянным током, а не переменным, как выдает динамо-втулка. Велофара нужна особенная. С обычной фарой приходится докупать конвертер для динамо-втулки. Через конвертер можно подключить фару, заряжать павербанк и/или смартфон.
• Мощность втулки напрямую зависит от скорости. Остановились — фара погасла (если качественная, то не сразу, а через пять минут, но все же погасла).
• В идеале нужен аккумулятор, который будет накапливать энергию и выдавать её, когда втулка работает на маленькой скорости или не работает вовсе. Буферные аккумуляторы часто уже есть в составе конвертеров для динамо втулок. Втулка с конвертером весит на 50% меньше качественной солнечной панели и примерно столько же, сколько повербанк.
• Что бы не сгореть на высоких скоростях, фара или конвертер должны иметь встроенную защиту от повышенного напряжения. В некоторых втулках такая защита уже стоит.

Где купить динамо-втулку?

При выборе динамо-втулки нужно думать о том, какую фару вы будете использовать и какой конвертер. При этом необходимо понимать, зачем вам этот комплект нужен. Тут вам поможет обширная статья: Как выбрать динамо втулку?

Цена бюджетных динамо-втулок не высока, их можно приобретать в отечественных интернет-магазинах. Разница в цене с Алиэкспрессом, если и есть, то не велика. К сожалению к нам возят в основном только продукцию Shimano.

Продвинутые люди покупают крутые динамо-втулки в интернет-магазине bike-components.de.

Эффективные динамо-втулки

Надёжные и эффективные динамо втулки дорогие и их цена сильно зависит от стандарта оси.

Shutter Precision — тайваньская компания производящая втулки с хорошими характеристиками по доступным ценам.
Schmidt Maschinenbau — немецкая компания известная тем, что делает самые эффективные динамо-втулки (судя по тестам). В том числе для фэтбайков. Цена на втулки этой компании не гуманная.

Фары для динамо-втулок

SON Edelux II

Через конвертер вы можете подключать обычные фары с Алиэкспресса. Обзор тут: Фара для электровелосипеда и электросамоката.

Если этот путь не подходит, то придется выбирать одну из фар разработанных для использования с динамо-втулками. Вот несколько вариантов: SON Edelux II (не слепит встречных), Busch+Muller Lumotec IQ-X (не слепит встречных), Supernova E3 Triple 2 (без отсечки верхней части светового потока), Sinewave Cycles Beacon (без отсечки, с конвертером с USB выходом и возможностью подключения заднего фонаря), K-Lite Bikepacker PRO V2 (с модулем позволяющем фаре работать во время остановок), kLite Bikepacker Ultra (очень мощная на 15-25 км/ч).

Конвертеры

Конвертер (преобразователь) преобразует переменный ток в постоянный. Практичнее и удобнее купить конвертер со буферной батареей (с ней фара работает во время остановок). Варианты: Busch+Muller USB-Werk, Sinewave Cycles Revolution.

Supernova The Plug III

Миниатюрные варианты (без буферной батареи) разработаны для установки в крышку якоря штока. Варианты: Supernova The Plug III, Sinewave Cycles Reactor.

Что почитать?

The Bicycle-Powered Smartphone Charger
Dynamo-Powered LED Light Circuits for Bicycles
Neue und exotische Nabendynamos im Test
SON 28
Динамо-втулка для велосипеда: принцип действия, конструкция, характеристики
Преобразователи для динамовтулок
Как выбрать динамо втулку?

_{Текст: Дмитрий Константинов
Фотографии от производителей}

Модифицированный автомобильный генератор питает электровелосипед Speedy DIY

• по:
Том Нарди

Ваш садовый автомобильный генератор переменного тока созрел для повторного использования в том виде, в каком он есть, но с небольшой модификацией его можно использовать в качестве удивительно мощного бесщеточного двигателя. Стремясь продемонстрировать возможности одного из этих перестроенных генераторов, [DIY King] прикрутил один к задней части старого велосипеда и получил впечатляющие и, откровенно говоря, немного ужасающие результаты.

Мы должны сразу сказать, что необходимые модификации генератора довольно обширны, поэтому, прежде чем вы слишком увлечетесь сборкой собственного бюджетного электровелосипеда, вам следует ознакомиться с предыдущим руководством [DIY King], собранным вместе. Короткая версия заключается в том, что вам нужно будет изготовить новый ротор и заполнить его неодимовыми магнитами, извлеченными из двигателей ховерборда.

Изготовленный на заказ ротор генератора переменного тока является ключом к проекту.

Когда у вас есть модифицированный генератор переменного тока, все остальное относительно просто. Самая сложная часть этой сборки выглядит так, будто она отрезала крепление заднего колеса мотоцикла и заменила его пластиной, которая держит генератор и пару редукторов, снятых со 125-кубового мотоцикла. Кроме того, это в основном электроника.

Естественно, вам также понадобится довольно мощный регулятор скорости. В этом случае [DIY King] использует модель с водяным охлаждением на 200 ампер, предназначенную для больших радиоуправляемых лодок, хотя, что довольно интересно, он на самом деле не пропускает через нее воду. Он также собрал специальную аккумуляторную батарею на 1500 ватт-часов, которая находится в коробке из МДФ, установленной под сиденьем.

Чтобы проверить работу своих рук, [Король своими руками] вышел на улицу и смог разогнать мотоцикл до 70 км/ч (43 мили в час), прежде чем его смелость иссякла. Он считает, что двигатель должен разогнать его до 85 км/ч, но он говорит, что байк начал слишком сильно раскачиваться, чтобы он мог его по-настоящему открыть. Что касается запаса хода, он подсчитал, что при движении со скоростью 30 км/ч (18 миль в час) он сможет проехать 100 километров (62 мили) на одной зарядке.

Если вам нравятся перепрофилированные моторы и суицидальные скорости велосипеда, вам понравится эта сборка, в которой двигатель стиральной машины разгоняет велосипедиста до заявленных 110 км/ч. Если вы не беспокоитесь о скорости или дальности полета, то этот электронный велосипед с суперконденсатором, безусловно, заслуживает внимания.

[Спасибо Майку за подсказку.]

Posted in Transportation HacksTagged генератор, велосипед, электронный велосипед, esc

Как выбрать лучшую втулку Dynamo для велотуризма и байкпакинга

Оглавление

1. Типы втулки Dynamo
2. Performance: Выходная мощность Dynamo Hub
3. Performance: Dynamo Hub Drag
4. Performance: Dynamo Hub Efficiency
5. Schmidt SON Dynamo Hub (3W)
6. Shutter Precision SP Dynamo Hub (3W)
7. Shimano Динамо-втулки (3W)
8. Втулки KT Dynamo (3W)
9. Втулки Kasai Dynamo (3W)
10. Другие втулки Dynamo (3W)

Втулки Dynamo становятся все более и более распространенными на велосипедах, используемых для велотуризма и байкпакинга. Это можно объяснить недавними улучшениями в выходной мощности и эффективности динамо-втулки, достижениями в области светодиодного освещения и постоянно обновляемой технологией зарядки.

На рынке представлено всего несколько динамо-втулок, но между ними есть существенные различия. В этой статье вы узнаете обо всем, что вам следует знать о динамо-втулках.

Типы втулок Dynamo

Размеры осей

Наиболее распространенный размер для туристических велосипедов по-прежнему 9-миллиметровый быстросъемный, но поскольку стандарты осей меняются как на дороге, так и на бездорожье, мы теперь находим туринг и велосипеды для перевозки велосипедов доступны с шестью вариантами осей.

1. Эксцентрик 9–100 мм
2. Проходная ось 12–100 мм
3. Проходная ось MTB 15–100 мм
900 83 4. Сквозная ось MTB Boost 15–110 мм
5. Жир Велосипедный эксцентрик – 135 мм
6. Сквозная ось для толстого велосипеда 15–150 мм

Соединители

Существует два распространенных типа лепестковых соединителей – дизайн Shimano и дизайн Schmidt SON. Ни один из дизайнов нельзя назвать «лучшим» — они оба выполняют одну и ту же работу по передаче мощности по кабелю. Из-за разделения рынка по типам разъемов динамо-фонари и зарядные устройства USB, как правило, поставляются без каких-либо разъемов, прикрепленных к концам кабеля.

Менее распространенная конструкция соединителя — вилочный дропаут Schmidt SL. Это действительно аккуратный дизайн; соединение происходит между краем втулки и пластиной вилки, припаянной к проводке. Почти каждая втулка Schmidt изготавливается в версии SL. К сожалению, вы редко найдете дропаут Schmidt SL на чем-либо, кроме вилок, изготовленных по индивидуальному заказу.

LR: лепестковый соединитель Shimano, лепестковый соединитель Schmidt, дропаут Schmidt SL.

Спецификация мощности

Существуют три различных спецификации мощности для динамо-втулок: 1,5 Вт, 2,4 Вт или 3 Вт (все при 6 В). Учитывая, что гастроли и байкпакинг часто проводятся на скоростях ниже 25 км/ч/15 миль/ч, самый мощный вариант (3 Вт) необходим для зарядки USB-устройств, и он также лучше всего подходит для низкоскоростного освещения. Тем не менее, концентраторы мощностью 2,4 Вт обеспечивают достаточную мощность, если вы путешествуете с колесами меньшего диаметра (16–20 дюймов), а концентраторы мощностью 1,5 Вт подходят для освещения вашего пути на более высоких скоростях (например, 25 км/ч).

Количество спиц

Втулки Dynamo могут иметь любое количество отверстий: от 20 отверстий для спиц для легкого карбонового колеса до 48 отверстий для самого прочного тандемного колеса. В большинстве туристических и велосипедных велосипедов используется от 28 до 36 спиц. В то время как количество спиц имеет некоторое значение, равномерное натяжение спиц на колесе и жесткий туристический обод, как правило, имеют наибольшее значение с точки зрения прочности.

Производительность: Выходная мощность динамо-концентратора

На разных скоростях динамо-концентраторы обеспечивают различную мощность для освещения и зарядных устройств USB. Количество энергии, которую выдает динамо-концентратор, будет зависеть в основном от источника света или зарядного устройства USB, но есть также несколько приемов, которые производители динамо-концентраторов используют для увеличения выходной мощности.

Концентраторы Dynamo в сочетании с мощными зарядными устройствами USB обеспечат зарядку смартфона на скорости примерно от 12 км/ч (ищите 2,5 Вт на графике). Тем не менее, некоторые комбинации концентратора и зарядного устройства не будут обеспечивать мощность 2,5 Вт до скорости около 20 км/ч.

Когда мы сравним выходную мощность зарядного устройства kLite USB на разных скоростях (см. график выше), вы заметите, что зеленая линия Shimano UR700 обеспечивает наибольшую мощность на всех скоростях, а красная линия SP PD -8 минимум. На скорости 15 км/ч UR700 выдает в три раза больше выходной мощности, что весьма существенно, учитывая, что оба концентратора имеют одинаковую мощность 3 Вт.

Тем не менее, если вы хотите получить большую мощность от своей динамо-втулки, вы должны заплатить за это дополнительным сопротивлением.

Производительность: динамо-втулка Drag

Если вы когда-либо брали в руки динамо-втулку и пытались вращать ось, вы знаете, что они невероятно «зазубренные». Это результат того, что ряд мощных магнитов проходит через катушку и, в свою очередь, создает электрический заряд. Без фонаря или зарядного устройства USB это сопротивление лишь незначительно влияет на вашу скорость из-за эффекта маховика вращающегося колеса. Согласно приведенному выше графику, сопротивление составляет от 1 до 5 Вт в зависимости от скорости езды на велосипеде и модели втулки.

При подключении фонаря или зарядного устройства к концентратору сопротивление увеличивается. Величина сопротивления в основном зависит от подключенного освещения или зарядного устройства USB, но между концентраторами также есть различия. На приведенном выше графике показано, как четыре различных динамо-втулки работают с самой яркой динамо-вспышкой, доступной в настоящее время, kLite Bikepacker Ultra. Как видите, сопротивление увеличивается с выходной мощностью и скоростью. При максимальной яркости при использовании концентратора SP PD-8 (25 км/ч) сопротивление на концентраторе составляет около 24,5 Вт, что, вероятно, составляет 12-20% от общей мощности педали. Это много.

Вы можете прочитать полный анализ испытаний динамо-втулок ЗДЕСЬ.

Производительность: Dynamo Hub Efficiency

Более эффективная втулка будет преобразовывать больше мощности педали в энергию для освещения или зарядного устройства. Мы можем узнать, насколько эффективна динамо-втулка, сравнив ее выходную мощность и сопротивление на разных скоростях.

Коэффициент эффективности сильно различается для разных концентраторов. Например, при скорости 15 км/ч концентратор Schmidt SON28 обеспечивает 1,9 Вт для вашего USB-устройства, но потребляет 3,2 Вт мощности вашей педали (см. график выше). значит 59% сопротивления SON28 пойдет на зарядку вашего устройства. Для сравнения, SP PD-8 выдает 0,9 Вт, но потребляет 4,6 Вт. В этом случае только 20% сопротивления ПД-8 пойдет на зарядку вашего устройства.

Средние результаты теста зарядки (четыре разных зарядных устройства):
1. Концентратор SON28 — эффективность 57 %
2. Концентратор 3D32 — эффективность 44 %
3. Концентратор UR700 — эффективность 39 %
4. Концентратор PD-8 — 34 % Эффективность

Средние значения тестов освещения (четыре разных динамо-лампы):
Ступица SON28 — эффективность 44 %
Ступица 3D32 — эффективность 37 %
Ступица PD-8 — эффективность 31 %
Ступица UR700 — эффективность 30 %

Динамо-втулки Schmidt SON (3W)

Schmidt является отраслевым стандартом динамо-втулок с точки зрения эффективности и надежности. Эти втулки немецкого производства и самые дорогие. Несмотря на это, я предпочитаю их динамо-втулкам с 2008 года. Ожидается, что подшипники не потребуют обслуживания до тех пор, пока не пройдет 50 000 км из-за сочетания прочного уплотнения от непогоды и высококачественных подшипников с уплотнениями SKF (на самом деле я никогда не пришлось заменить подшипники в любой из моих ступиц). В комплекте со втулками Schmidt также предоставляется пятилетняя гарантия.

Втулки Schmidt были протестированы на наличие самого низкого сопротивления без подключенного устройства или освещения — сопротивление всего от 1,4 до 1,9 Вт (10–30 км/ч). А при подключенном фонаре или зарядном устройстве USB они создают наименьшее сопротивление из всех концентраторов, в результате чего эффективность зарядки составляет 57%, а эффективность освещения составляет в среднем 44%.

Quick Release
SON28 без дисков – 32, 36 ч
SON28 для дисков – 28, 32, 36 ч
SON28 Tandem – 40, 48 ч
SON28 для дисков 135 – 32 ч
SON 28 дисков 135 ВР – 32ч

Сквозная ось – диск
SON28 12 мм – 28, 32, 36 ч
SON28 15 мм – 28, 32, 36 ч
SON28 15 мм Boost 110 – 32, 36 ч
SON28 15 мм 150 – 32 ч

Втулки Shutter Precision SP Dynamo (3 Вт )

Динамо-втулки SP являются самыми легкими динамо-втулками на рынке, а также имеют довольно скромную цену. Последние поколения, как известно, очень надежны, но, к сожалению, они не самые лучшие — у них более низкий КПД и выходная мощность по сравнению с другими концентраторами. Тем не менее, SP делает несколько уникальных конфигураций втулок, которые вы не найдете больше нигде, в том числе для шоссейных велосипедов с небольшим количеством спиц (20 и 24 отверстия). Кроме того, их 15-миллиметровые втулки со сквозной осью буквально вдвое дешевле Schmidt. SP дает вам выбор между креплениями тормозного диска на многих ступицах: 6-болтовое (например, P D -8X) или центральный замок (например, P L -8X).

Quick Release
PV-8 без диска – 20, 24, 28, 32, 36h
PD-8 с диском – 20, 24, 28, 32, 36h

Сквозная ось – Disc 900 70
ПД-8Х -M 12мм – 32, 36ч
PD-8X 15мм – 32, 36ч
PD-8X-110 15мм – 32, 36ч
PD-8X-150 15мм – 32, 36ч

Втулки Shimano Dynamo (3W) 90 043

Shimano производит большинство динамо-втулок в мире, поэтому можно с уверенностью сказать, что они кое-что о них знают. Втулки Shimano очень надежны, удобны в обслуживании и, как правило, самые дешевые. Кроме того, они блестящие исполнители. Последняя модель, UR700, является самой мощной из доступных динамо-втулок (настоятельно рекомендуется для бездорожья или холмистой местности), в то время как остальные вставки имеют вторую лучшую эффективность зарядки и освещения.

Модели Deore LX и Alfine практически одинаковы, в то время как динамо-втулка Deore XT легче на 56 грамм благодаря алюминиевой оси и катушке. Первоклассные динамо-втулки (UR700 и UR705) позволяют сэкономить еще 30-50 граммов.

Quick Release
Диск Alfine S501 — 32, 36 ч
Deore LX T670 без диска — 32, 36 ч
Deore LX T675 диск — 32, 36 ч
Deore LX 3N72 без диска — 32, 36h
Диск Deore LX 3D72 – 32, 36 ч
Диск Deore XT T8000 – 32, 36 ч
Диск UR700 – 32, 36 ч

Сквозная ось — диск
UR705 12 мм — 32, 36 ч

Втулки KT Dynamo (3W) инновационный дизайн торцевой крышки.

Сняв торцевые крышки, вы сможете заменить динамо-колесо между велосипедами, в которых используются оси QR, 12 мм или 15 мм. Вы можете получить ступицу либо со стандартной шириной ступицы 100 мм, либо с вилкой Boost 110 мм, а модели ступицы дискового тормоза доступны с 6 болтами (например, K 9).0069 D 5F) или с центральным замком (например, K C 5F) крепления ротора тормоза. Втулки KT используют ту же оболочку втулки, что и втулки SP Dynamo, хотя внутри они имеют собственную схему, которую еще предстоит проверить на выходную мощность, сопротивление, эффективность или долговременную надежность.

Быстросъемный
Диск KD6F – 32, 36h
KV6F без диска – 32, 36h

Сквозная ось – Диск
KD5F 9мм 12мм 15мм – 28, 32, 36 ч
KD1F 9 мм 12 мм 15 мм Усиление 110 – 28 , 32, 36ч

Примечание: KT KD5F Dynamo переименован под производителем «TFHPC».

Втулки Kasai Dynamo (3W)

Компания Kasai выпустила втулку под названием FS Dynacoil. В то время как большинство ступиц динамо-машины герметизированы на заводе и не могут быть отремонтированы самостоятельно, это динамо-машину можно обслуживать в полевых условиях. С помощью плоского ключа на 36 мм у вас есть доступ как к узлу катушки, так и к подшипникам ступицы. Это означает, что если ваша втулка перестанет подавать питание, вы можете заменить узел катушки самостоятельно (надеюсь, по гарантии) без необходимости перешнуровывать новое колесо. Кроме того, когда ваши закрытые подшипники неизбежно изнашиваются, вы также можете заменить их.

Как и в случае с концентратором KT, мы пока не знаем, насколько надежен Kasai, а также о его выходной мощности, лобовом сопротивлении или данных об эффективности, но Kasai заявляет о 72% эффективности на скорости 10 миль в час (вероятно, с использованием резистора). Втулка весит от 445 до 495 грамм в зависимости от модели.

Quick Release
Dynacoil FS без диска – 32 ч, 36 ч
Dynacoil FS с диском – 32 ч, 36 ч

Сквозная ось – диск
Dynacoil FS 15 мм Центральный замок — 32 ч, 36 ч
Dynacoil FS 15 мм, 6 болтов — 32ч, 36ч

Другие втулки Dynamo (3W)

Диск Biologic Joule 3 — Ребрендированные втулки Shutter Precision PD-8 на 32 часа серебристого или черного цвета.