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. Тестирование эффективности динамо-втулок для велосипеда

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.

Скорость Полная мощность, развиваемая велосипедистом Стандартная герметичная передняя втулка SON28 (свет отключён) Понижение скорости (свет отключён) SON28 (свет включен) Понижение скорости (свет включен)
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.

Опробования динамовтулки SHIMANO DH-3N30

Темы которые будут Вам интересны: