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.
Солнечная батарея или динамо-втулка?
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
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.
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
Динамо-втулка это практически идеал для беззаботного пользования велосипедом.
И особенно для людей не понимающих в технике. Например для родителей, ставишь им такой комплект и не нужно заботиться, что они забудут включить свет с нехорошими последствиями для их здоровья.
Не нужно думать о батарейках в заднем фонаре, о том, что необходимо включать его и фару вечером. Просто садишься и едешь.
Учитывая то, что современные фары и задние фонари для динамо-втулок оснащены ионисторами запасающими энергию, то они продолжают работать ещё минут 5-10 после остановки велосипеда.
Более того, фирменные фары автоматически (по датчику освещённости) переключаются между дневными ходовыми огнями и основным светом. Очень удобно.
Но не стоит подключать задние фонари напрямую к динамо втулке, в них нет стабилизатора. И вы либо убьёте ионистор (в лучшем случае) либо сам диод. Фонари подключаются к специальным стабилизированным контактам фары.
Предлагаю тему для статьи: Провоз аккумуляторов в самолёте, какие можно, какой мощности, в багаже или ручной клади, какие авиалинии, история вопроса, ситуация по вопросу в РФ и за рубежом, что пишут люди на форумах и тд
Возможно и напишу. Тема интересная.
Я считаю, что прогресс в этом деле давно и мёртво застрял на уровне технических решений середины 20-го века. Тот производитель, который предложит генератор-динамо в виде диска, сделанный на редкоземельных магнитах, размещаемый так же, как тормозной диск (с другой стороны) или даже выполненный зацело с тормозным диском, что не потребует переспицовки колеса, с возможностью изменения отбираемой от движения мощности от 3 до 15 Вт, объединённого с блоком зарядки аккумулятора 18650 с импульсным преобразователем с КПД 70-80 процентов, тот докажет мне, что техническая мысль все ещё жива, и, быть может, завоюет нишу на рынке. Вот бы достучаться до неравнодушных инженеров!
Про добавочный вес в 250 г это немного звиздёж. Только втулки shutter Precision последнего поколения вписываются в этот лимит, и только модели под эксцентрик. Втулки под оси тяжелее минимум на 300г. Втулки для фэта вообще тяжелее обычных минимум на 400г. Вместе со всей обвязкой (буфер, диодный мост, преобразователь-стабилизатор, провода) получим минимум 500г. (в случае дорожного велосипеда с ободными тормозами и втулкой под эксцентрик конечно добавочный вес будет меньше, но дорожный велосипед наименее интересен для установки динамо, т.к. он как правило не ездит настолько далеко от электричества).
Полкило батареек, павербанков или просто банок 18650 это 70-100 ватт-часов. Дальше надо считать, сколько ватт-часов получится снять со втулки за поездку, да и вообще смотреть, нужно ли вам больше 100ватт-часов электричества. В случае типичного похода на фэтбайке необходимо около 50 ходовых часов для снятия со втулки 100 ватт-часов, это соответствует походу около 10 дней (в случае обычного велосипедиста, а не ультрарандоннера-бреветчика, который впрочем вряд ли заинтересуется походом на фэтбайках). С учетом того, что втулка поджирает еще и ватты велосипедиста (которые в противном случае можно было бы потратить на перевозку большего количества батареек), имеет смысл она только при походе от двух недель.
Часто ли у обычного велосипедиста случается велопоход больше двух недель? Думаю, что почти никогда. Эта штука только для ультрарандоннеров-кругосветчиков и задротов. Остальным она не выгодна чисто физически. И это еще даже не обсуждалась стоимость владения 🙂
Впрочем, человек это такая зверушка, которой свойственно поступать нерационально, поэтому производители динамо-втулок все-таки вряд ли разорятся.
Все верно. Дорого, не практично. Но покупали и покупать будут. )