Тестирование эффективности динамо-втулок для велосипеда
Динамо-втулки стали популярны в 1940-х годах. Стандартные бутылочные генераторы, трудящиеся отсоприкосновения с протектором шины либо ободом, страдают от больших утрат энергии из-за трения между динамо-колесом и машиной. Помимо этого они ненадёжны в сырую погоду, поскольку бутылочная динамо-машина всегда соскальзывает с колеса.
Динамо-втулка предлагает несложной и надёжный метод генерировать энергию для фонарей велосипеда.
Динамо-втулка SON-XS.
Но лишь сейчас стали дешёвы действенные динамо-втулки. На данный момент самые популярные динамо-втулки изготавливаются в Германии компанией Schmidt Maschinenbau и в Сингапуре компанией Shimano. Одновременно с этим вместе с усовершенствованиемдинамо-втулок благодаря современным разработкам снизились утраты бутылочных динамо-машин.
Сообщалось, что бутылочная динамо-машина Lightspin более действенна за динамо-втулки, кроме этого учитывая, что в отключённом состоянии отсутствуетсопротивление. Однако, осталась неприятность соскальзывания роликов с мокрых покрышек.
Методика тестирования динамо-втулок.
Для тестирования мы выбрали самые популярные модели динамо-втулок и бутылочный генератор Lightspin, каковые были протестированы в Тюбингене в Германии на тестовом оборудовании компании Schmidt Maschinenbau.
Для опробований были забраны три совсем новых генератора из стандартного производственного цикла, каковые тестировались в течение 15 мин.. После этого был произведён замер их сопротивления без нагрузки и с фарой модели E6 компании Schmidt (лампочка Philips HPR64 на 3 Вт 6 В). По окончании этих предварительных тестов, лампочки той же модели с более высокой эффективностью/утратами не принимались во внимание как не подходящие, а «лампочки со средними показателями» были протестированы более подробно.
Протестированные модели бутылочных-динамо и динамо втулок-машин.
Dynosys Lightspin (модель 2004 года, снята с производства): бутылочная динамо-машина; цена 120,7 долларов; вес 280 г.
Shimano HB-NX32 (2004): динамо-втулка; цена 50 долларов; вес 729 г.
Shimano DH-3N30 (2004): динамо-втулка; цена примерно 60 долларов; вес 872 г.
Shimano DH-3N70 (2004): динамо-втулка; цена 100 долларов; вес 667 г (заменена моделью DH-3N71).
Shimano DH-3N71 (2005): динамо-втулка, цена 90 долларов; вес 675 г.
Schmidt Maschinenbau SON28 (2005): динамо-втулка; цена 209 долларов; вес 575 г.
Schmidt Maschinenbau SON20 (2005): динамо-втулка, предназначенадля велосипедов с мелкими колёсами, но в тесте употребляется с колёсами 700C; цена 209 долларов; вес 575 г.
Мощность бутылочной-динамо и динамо втулок-машины. 
Аппаратура для тестирования бутылочных-динамо и динамо втулок-машин в Schmidt Maschinenbau.
Напряжение отличается лишь на низкихскоростях. Большое напряжение на фонарике E6 образовывает 6,2 В на Lightspin и 6,8 В на вторых втулках.
Все протестированные генераторы, не считая SON20, снабжали фактически полную силу света на скорости 10 км/ч. На низкой скорости модель динамо-втулки Shimano DH3N71 стала победителем, поскольку создавала больше мощности, соответственно и более броский свет. Модель SON20, которую применяли с колесом 700C, для которого она не была сконструирована, производила мельчайшее количество энергии на низкой скорости.
На скорости в 20 км/ч все протестированные генераторы выдавали напряжение по крайней мере в 6 вольт, каковые требуется для стандартной велофары на её полной яркости.
Утраты мощности на динамо-втулках при включенной фаре.
Сопротивление ночью (свет включен). Самый действенна динамо-втулка SON20.
При включённом свете сопротивление большинства генераторов возрастает — за исключением модели Shimano HB-NX32, сопротивление которой делается меньше на высокой скорости при подключенном свете.
Модель Shimano DH-3N30 имеет лучшие показатели если сравнивать с моделью HBNX32/ Сопротивление меньше при любой скорости — практически оно кроме того меньше, чем у более дорогой модели DH-3N71. Модель DH-3N71 не дожила до собственной рекламы, поскольку компания Shimano заявила о увеличении эффективности на 30% и больше (и понижении сопротивления на 70%, при отключённом свете) если сравнивать с её предшественницей, которая имела возможность бы с данной втулкой оторваться на большом растоянии вперед от модели SON. В противоположность этому новая модель динамо-втулки DH-3N71 имеет мало большее сопротивление при любой скорости, чем её предшественница — модель DH-3N70.
В целом модель SON28 все ещё есть самой действенной динамо-втулкой, но модель динамо-втулки Shimano DH-3N30 не намного отстаёт от неё. На высокой скорости она требует меньше энергии. Самое громадное преимущество модели в первых рядах20 над моделью SON28 проявляется на средней и громадной скорости.
Сопротивление динамо-втулок на холостом ходу.
Сопротивление днём (свет отключён) определённо зависитот модели динамо-втулки. Сопротивление Lightspin такое же, как и у простой передней втулки.
При отключённом свете минимальные утраты продемонстрировала модель Lightspin: в то время, когда генератор не соприкасается с колесом, сопротивление формирует лишь передняя втулка. Модель Shimano HB-NX32 формирует большое сопротивление, в особенности на высокой скорости, и вправду не подходит для гоночных велосипедов. Иначе у модели динамо-втулки DH-3N30 большое улучшено сопротивление и она может составить борьбу более дорогим динамо-втулкам.
Новая модель Shimano DH-3N71 имеет мало более высокое сопротивление, чем её предшественница — модель DH-3N70. На холостом ходу модель SON28 как и раньше создаёт намного меньшее сопротивление, чем другие динамо-втулки. Как и ожидалось, утраты модели SON20 с колесом 700C кроме того ниже, но ценой более не сильный света ночью на низкой скорости.
Подключать к динамо-втулке одну либо две фары?
На скорости выше 25 км для питания двух последовательно подключённых фар возможно применять каждые динамо-втулки. Многие велосипедисты, любящие велопробеги на долгие расстояния, применяют две фары. В случае если двумя фарами возможно обеспечить хорошее освещение, то сопротивление и дополнительный вес не столь ответственны. Одиночная фара E6 снабжала достаточное освещение кроме того на тандеме на протяжении веломарафона Париж-Брест-Париж на скорости 70 км/ч на незнакомых, требующих напряжения дорогах.
Те, кто однако решил установить две фары, смогут извлечь маленькую пользу от применения динамо-втулки модели SON20, владеющей более низким сопротивлением.
Применение динамо-втулок для колёс малого диаметра с громадными колёсами.
Большая часть фар велосипеда спроектированы в соответствии с законами Германии, каковые требуют обеспечения мощности велофары 0,75 ватт на скорости 5 км/ч и 2,7 ватт на скорости 15 км/ч. Эти законы созданы для германских велосипедистов путешествующих на маленькие расстояния с низкой скоростью, а не для заядлых гонщиков. Многие велосипедисты редко путешествуют со скоростью ниже, чем 15 км/ч, так что они смогут сделать вывод, что им не требуется полное освещение на скорости ниже 15 км/час.
При применении модели SON20 с колесами 700C либо 650B вместо колес 20, для которых она была создана, значительно уменьшается выходная мощность, вместе с тем значительно уменьшается сопротивление. Громадное колесо вращается медленнее, чем колесо 20, для которого и был создан генератор.
Результаты опробований продемонстрировали, что так возможно сэкономитьдрагоценную энергию. В течение четырёх лет я применял модель динамо-втулки SON20 с колёсами 700C и 650B. На весьма крутых подъемах свет начинал дрожать. Но на низкой скорости, мне не требуется было так много света, дабы видеть дорогу.
Для тех, кто ездит в городской черте на оживлённых дорогах, модель SON28 возможно предпочтительна, поскольку кроме того на низкой скорости велосипед остаётся видимым для другого транспорта.
Начиная с конца 2005 года специальная модель SON-XS (для складных велосипедов с узкими вилками) доступна для стандартного дропаута 100 мм. Не смотря на то, что эффективность данной модели ниже приблизительно на 2%, чем у модели SON20, она весит на 179 грамм меньше за SON20, имеющую вес 398 грамм. Однако более узкий фланцевый промежуток (40 мм, вместо 58 у стандартной SON) и ось из алюминиевого сплава (вместо нержавеющей стали) в итоге ослабляют переднее колесо и делают негодным для твёрдой езды.
Итоги тестирования бутылочной-динамо и динамо втулок-машины.
Вырабатываемый динамо-втулками свет — это надежный источник энергии как правило. Дополнительное сопротивление было нами измерено и без сомнений его важность переоценена. Оно имеет самое громадное значение (в процентном отношении выходной мощности) на низкой скорости.
На высокой скорости и на подъемах дополнительное сопротивление если сравнивать с неспециализированной мощностью требуемой для перемещения велосипеда делается малым.
Если вы не ограничены в деньгах, то модель динамо-втулки SON28 есть лучшим выбором для большинства велосипедистов. Она совмещает качественную конструкцию и высокую эффективность. С 2002 года модели динамо-втулок SON содержат уплотнитель компенсации давления, что мешает появлению неприятностей с велосипедом в дождливую холодную погоду.
Без особого уплотнителя при охлаждении довольно громадный внутренний количество воздуха динамо-втулки сжимается и тем самым содействует проникновению жидкости.
Динамо-втулка Shimano DH-3N71 хороший выбор, но если сравнивать с её предшественницей DH-3N70 у неё несколько хуже производительность. Обе модели существенно тяжелее и менее действенны, чем динамо-втулки SON. Более недорогая модель DH-3N30 предлагает лучшую производительность, но весит на 200 грамм больше, по причине того, что имеет уплотнитель и подшипники более низкого качества, так что более большая цена динамо-втулки компании Shimano в полной мере оправдана.
Ожидаемый срок работы конусов подшипника в недорогих динамо-втулках компании Shimano моделей (HB-NX32, DH-3N30) равен приблизительно 5000 км. Это говорит, что модель DH-3N30 предлагает страно хорошую производительность за собственную цену.
Если бы не неприятности проскальзывания в сырую погоду, Lightspin имела возможность бы послужить хорошей альтернативой динамо-втулкам. Её маленький вес (кроме того включая вес крепления на передней втулке) и отсутствие сопротивления в дневное время завлекают велосипедистов, редко совершающихпоездки ночью. В то время, когда включается свет на велосипеде, то сопротивление Lightspin возрастает до значения, превышающеезначение у модели SON28 и современных динамо-втулок компании Shimano.
Сложно добиться и поддерживать верное крепление бутылочных генераторов, так что при её эксплуатации сопротивление может сильно варьировать.
Для велосипедистов, участвующих в разного рода соревнованиях, применение модели SON20 либо страно легкой SON-XS с ободом громадных размеров сокращает сопротивление как в дневное, так и ночью. Особенно на скоростях от 25 до 35 км/ч. К их недочётам возможно отнести уменьшение светового потока на низкой скорости.
| 10 км/час | 15 Вт | 0,1 Вт | +0,2 Вт (+1,3%) | -0,1 км/час | +3,3 Вт (+22%) | -1,6 км/час |
| 20 км/час | 50 Вт | 0,2 Вт | +0,7 Вт (+1,4%) | -0,1 км/час | +5,3 Вт (+12%) | -1,1 км/час |
| 30 км/час | 130 Вт | 0,3 Вт | +1,3 Вт (+1,0%) | -0,1 км/час | +6,7 Вт (+5,2%) | -0,7 км/час |
| 50 км/час | 500 Вт | 0,5 Вт | +2,7 Вт (+0,5%) | -0,1 км/час | +9,0 Вт (+1,8%) | -0,36 км/час |
Как сложнее крутить педали на велосипеде с динамо-втулкой? В сравнении с велосипедом без динамо-втулки, таблица показывает требуемую дополнительную мощность поддержания той же скорости, и понижение скорости при той же мощности — на ровной дороге. Лишь включение ночного сопротивления (свет включён) на низкой и средней скоростях замедлит велосипедиста существенно.
На высоких скоростях, добавленное сопротивление (свет включен) менее значимо. На подъёмах, сопротивление динамо-втулки в процентном отношении от общего сопротивления кроме того меньше. К примеру, подъём на 5% склон на 10 км/час требует около 140 Вт.
В этом случае 3,3 Вт потребляемые SON28 (свет включен) замедляет велосипедиста всего на 0,2 км/час.
