garagem do odois

Todos os meios de transporte possuem uma fonte de energia mecânica principal destinada a propulsão do mesmo, mas também possuem equipamentos elétricos auxiliares que precisam ser alimentados.

A solução é utilizar um gerador elétrico que utilize parte da energia mecânica para gerar eletricidade e manter equipamentos secundários operacionais.

Nos carros temos o exemplo mais comum que é o alternador que conecta-se ao motor.

Vintage Dínamo

Antigamente era comum encontrar um equipamento similar nas bicicletas, chamado de dínamo. Ele era conectado por roletes no pneu para acionar um farol. Tecnicamente, tratavam-se de imãs permanentes girando ao redor de bobinas, objetivando aproveitar os efeitos eletromagnéticos e gerar eletricidade. A regulação de tensão era precária ou inexistente (crescendo a tensão de acordo com a velocidade da bicicleta).

Vintage, elegante e pouco eficiente. Fonte: flica

A eficiência eletromecânica do dínamo era significativamente baixa. A transmissão por atrito do pneu para o dínamo também incluía muitas perdas. Para completar a ineficiência, eram utilizadas lâmpadas de filamento incandescente que, somadas a ausência de regulação decente de tensão, produziam muito mais calor que luz.

A – antiga – eficiência precária

Dados exatos destes sistemas são difíceis de encontrar, mas é possível dar uma estimativa. É provável que o sistema consumisse algo como 20W da roda para produzir uma iluminação razoável. Considerando que um ciclista urbano pedalando num ritmo tranquilo entre casa/trabalho gaste ao redor de 100W para andar a 20km/h, perder 20W para iluminação é uma valor bastante alto e perceptível – sensação de resistência constante.

Para diminuir este efeito, era possível desacoplar mecanicamente o dínamo da roda quando não se utilizava da iluminação.

Mas um sistema tão rudimentar como esse acabou caindo em desuso. A evolução das baterias (pilhas) e a introdução de iluminação barata com LED de alta eficiência trouxeram uma solução prática para este problema. Seu principal (e talvez único) revés é a necessidade de pilha ou bateria.

LED Light. Forte mas não dá pra ir muito longe sem carregar. Fonte: wiggle.co.uk

Acaba-se caindo em duas vertentes. Ou sistema com grande autonomia e iluminação insuficiente ou grande iluminação e autonomia insuficiente. Além do fato de que comprar pilhas ou recarregar baterias é bastante chato e passível de ser esquecida. E geralmente quando se lembra disso, se está no meio da estrada durante a noite.

Dinohubs

Com a evolução dos semicondutores e dos Cis, a regulação eletrônica e eficiente de tensão e retificação de forma barata começou a ser viável. Imãs permanentes de Neodímio permitiram construção de geradores eficientes mesmo a baixas rotações.

Com estes avanços tecnológicos uma nova classe de dínamos modernos surgiram. Os dinohubs. Ao invés do acoplamento por roletes, este tipo de produto utiliza o próprio eixo e espaço do cubo para alocar o eletrogerador.

Dinohub Shimano. Fonte: shimano.com

Contabilizando fatores que levaram a uma nova popularização de dínamos em bikes:

• Lâmpadas halógenas ou de LED: luminosidade boa com baixo consumo de energia;
• Regulação de tensão: luz constante numa grande faixa de velocidade;
• Localização: instalação no próprio cubo, eliminando as perdas mecânicas dos antigos dínamos.

Há um padrão de 6v3w (e 0,5A) para a saída elétrica do cubo. Com uma eficiência de mais de 85%, gasta-se menos de 4w de potência muscular (bem abaixo dos 20W de antigamente), que torna imperceptível para o ciclista.

Apesar do alto custo, é uma opção de iluminação é muito confortável e segura – sempre pronta para o uso. O funcionalidade do cubo vai além, com uma grande gama de acessórios que utilizam esse padrão (6v3w) para  carregar pilhas, celulares e inclusive alimentar alguns sistemas eletrônicos de troca de marchas.

ReeCharge™ Power Pack é um ótimo exemplo pra ligar o dínamo nos gadgets. Fonte: thinkbiologic.com

Reminiscências

A linha de cubos com marchas internas da Shimano recebia a nomenclatura de Nexus. Dentre as opções houveram cubos com 3, 4, 5, 7 e 8 marchas. Até o 7, a construção mecânica era muito semelhante aos Sturmey Archer e alguns modelos da Sram/Sachs.

Nexus 3: Classicão.
Fonte: petracycles.co.uk

Voltados para o uso urbano e recreativo leve, esses sistemas de transmissão presavam pela baixa manutenção e durabilidade. As trocas não eram tão suaves e deveriam ser feitas sem torque – risco de dano –, além de possuir uma amplitude não muito grande. Por esses motivos era ainda muito distante da performance de um sistema convencional de uma MTB (ex.: Sys basicão, Alívio, Deore …).

 Um novo Nexus

Foi somente com a chegada do Nexus 8 que o cenário mudou. Sua amplitude passava de 300%, tornando-o comparável a um cassete. As demais características de confiabilidade e baixa manutenção permaneciam.

O sucesso foi muito significativo. Pouco tempo depois veio a versão premium do Nexus 8, a Red Line. Na sequência a Shimano decidiu por criar uma linha inteira nova de produtos chamada Alfine.

Linha Alfine 8. Ganhou respeito.
Fonte: shimanoapropria.com

 Um tão-novo-nexus-que-é-um-alfine

No Alfine pequenas melhorias técnicas foram realizadas em relação ao Nexus 8. Entre elas está a utilização de rolamentos de agulhas no lugar de algumas buchas nos sistemas planetários da transmissão.

Dessa forma o cubo Alfine 8 deixou o conjunto com alta eficiência mecânica e colocou o sistema com marchas internas num outro patamar. Aproveitando a proximidade dos usuários de MTB, a Shimano inovou e criou um trocador com botões com qualidade e acabamento similar aos mais altos grupos de peças de MTB.

 Roller Clutch: embreagem de sobrevelocidade com rolos e uma troca inteligente

Um de seus destaques em relação as demais transmissões internas está a possibilidade de trocar de marcha mesmo recebendo torque. Nem todas as marchas serão trocadas quando se preciona o botão (ou gira o grip shift, ainda disponível) porém o botão pode ser pressionado. A marcha ficará pré-selecionada e será trocada quando o nível de torque reduzir. Nenhuma peça será danificada e o trocador não ficará travado. Diríamos que é a prova de falhas.

Um das razões mecânicas para esse comportamento é a engenhosa utilização de “roller clutch”, ou embreagem de sobrevelocidade com rolos. Resumidamente não há catracas com pinos internamente. São rolos que travam utilizando o atrito ao invés de ressaltos e dentes. Isso garante um acoplamento suave, lembrando muito a troca de marchas de carros automáticos.

Roller Clutch, seu mais novo gadget, uma embregagemdesobrevelocidadecomrolos.com
Fonte: Velovision.com

Pode-se trocar de marchas com a bicicleta parada, mas a relação selecionada só entrará em funcionamento após cerca de meia volta – decorrente do uso do Roller Clutch.

Outra vantagem deste sistema é a ausência de ruidos. Não chega a ser tão silencioso quanto o Nuvinci, mas está bem superior aos concorrentes de engrenagens (Sturmey Archer 8 velocidades, por exemplo).

 Instalação, regulagem e manutenção

A instalação e regulagem é muito simples e voltada para ser feita pelo próprio usuário da bicicleta e se assemelha na forma de fixação do cabo com o Sturmey Archer 8.

A manutenção se resume a relubrificação. É complexa mas não está fora do alcance de uma bicicletaria mediana e há bastante suporte da Shimano para explicar como ela deve ser feita.

 Pedala, pedala e amacia

Como os demais concorrentes de marchas internas, verifica-se uma melhor eficiência após uns meses de amaciamento e também uma certa resistência durante os primeiros quilômetros durante um dia frio em função da viscosidade do lubrificante.

 Arranjo mecânico

O arranjo mecânico é bastante complexo, o que não confere necessariamente uma distribuição igualitária de espaçamento entre as marchas. Algumas delas são muito próximas entre si (torno de 10%) e outras podem chegar a 20%. Isso torna um pouco desconfortável de pedalar em trechos planos longos pois corre-se o risco de não ficar na relação adequada.

 GEAR CHART

Sem dúvida é uma excelente opção para quem está cansado dos sistemas de marcha por descarrilhador e busca algo confiável e eficiênte. Sua aceitação tem sido grande o suficiente para ser utilizado inclusive em MTB e marcando uma nova fase dos cubos de marchas internas.

Não só de Nuvinci vive um homem. Na segunda reportagem da série Cubos Mágicos, a vetarana Sturmey Archer com o não tão veterano X-RK8.

IIª Guerra mundial. Tanque de guerra Tiger I. Esta máquina, fruto de grande primor de projeto e fabricação tornava-se uma obra de arte técnica. Em pouco tempo todo esse refinamento da engenharia alemã refletia-se em uma enorme vantagem bélica sobre os inimigos e consequentemente tornou-se a máquina mais temida da metade da guerra.

Tiger I. Definitivamente não é uma bicicleta. Mas a transmissão de 8 velocidades tem tudo a ver com o Sturmey Archer X-RK8. Fonte: Wikipedia

No coração deste tanque, habitava a engenhosa transmissão de 8 velocidades. Constituída de 3 conjuntos de engrenagens planetárias permitia robustez com dimensões reduzidas.

Não por acaso esta foi a solução escolhida pelos engenheiros ingleses – e agora chineses – ao conceituar o Sturmey Archer X-RK8. Um projeto muito enxuto, limpo e robusto. Assim como a caixa de câmbio Maybach usada no tanque, este cubo utiliza a combinação de 3 sets de reduções planetárias.

Construção

Cada um destes sets permitia, de acordo com o acionamento de travas, 2 possíveis velocidades. Uma direta (sem acionar a redução) e outra passando pelas engrenagens. Desta forma, com 3 sets em série temos 2³ combinações diferentes. Ou seja, 8 velocidades, seguindo uma lógica de um sistema binário.

Neste cubo todas as reduções são menores que 1, ou seja, são todas multiplicações. Parte-se da relação 1:1 e tem-se uma multiplicação superior a 3:1 na oitava marcha. Este arranjo possibilita a utilização de pedivelas compactas sem comprometer a velocidade final. Entretanto limita uma relação para subidas muito íngremes já que a maior engrenagem comercial para este cubo é 25 dentes e dificilmente se acha uma pedivela com menos de 22 dentes, logo é inviável uma relação mais curta que 22/25.

O acionamento interno ocorre com um came rotativo que ativa, numa determinada sequência, qual set planetário deve ser fixado. Sendo assim, não se pode trocar de marcha sob carga – parado pode.

3 conjuntos de engrenagens planetárias. 2 velocidades cada. 2³ = 8 velocidades. Modelo vintage-tambor. Fonte: Sheldon Dr. em Bicicletas Brown

As engrenagens são do tipo cilíndricas de dentes retos e os acoplamentos de contra recuo (catracas) são de contato positivo, ou seja, com molas e dentes. A soma de acoplamentos com dentes e o uso de engrenagens de dentes retos faz com que este cubo não seja de maneira alguma silencioso. O som é inclusive diferente para cada marcha.

Regulagem e Usinagem

Sua regulagem é muito delicada e sensível. Difícil o suficiente para eu achar que o cubo havia vindo avariado. Nem mesmo a indicação visual estava auxiliando na busca pela regulagem perfeita. Seu arranjo mecânico complexo faz com que, em caso de regulagem incorreta, engate-se marchas aleatórias (por exemplo passar da 6º para a 2º marcha) gerando grandes sustos e confusões.

A decisão de utilizar apenas multiplicações dentro do cubo gera um péssimo efeito colateral: O torque no eixo. Ao contrario dos demais cubos onde a utilização de “torque arm” ou “non-turn washer” é quase facultativa, neste ela é mandatória. Caso contrário o cubo irá girar sobre o eixo. No meu caso optei por projetar e mandar usinar uma peça própria para resolver este problema, embora haja solução comercial no exterior.

Peça que faltou para funcionar redondo. Precisou ser usinada.

Trocas

O trocador gripshift possui um visor numérico, e as trocas são feitas praticamente sem esforço. Pode-se inclusive trocar de marcha apenas utilizando o dedão.

Mais um grip pra série Cubos Mágicos

O desengate do cabo de marcha do cubo também é feita com facilidade, sem a utilização de nenhuma ferramente.

Eficiência

A eficiência deve ser a mesma verificada em outros cubos de marchas internas (aproximadamente 85%). Sendo variável de acordo com o número de sets planetários utilizados em cada marcha. Após alguma centena de quilômetros , verifiquei uma melhoria no rendimento e diminuição no ruido, como se tivesse passado por um processo de amaciamento.

Um toque Inglês

Por ser inglês, era esperado alguma característica bizarra. Não demorou muito para eu descobri-la. A porca que fixa o cubo no quadro é na rara, estranhíssima e não comercial medida 13/32”. Ou seja, só encomendando da Inglaterra.

O próprio, com sua não comercial porca 13/32″. Que porca é essa?

Resolvidos todos os problemas e dificuldades técnicas de instalação, o cubo apresenta uma performance invejável. Suas trocas são extremamente precisar e rápidas – desde que sem carga no pedal. Superior a todos os sistemas de marcha que já testei no quesito velocidade. As relações de marcha são muito bem distribuídas e lineares, sendo constantes em quase todas as mudanças. A exceção fica nos extremos, onde os ingleses investiram em uma relação mais afastada e ampla.

Oferta

Embora a marca Sturmey Archer tenha mais de 60 anos, não é nenhum pouco fácil de se achar conjuntos a venda. Porém seu preço é inferior aos seus concorrentes.

Recomendo o uso para ciclistas com uma experiência média em manutenção e principalmente para pessoas que gostam de máquinas e transmissões, pois trata-se se de um equipamento muito bem construído.

Se quer entender melhor, veja esse vídeo bem explicativo.

Esse post não é sobre uma regra e sim sobre um procedimento Beta que sempre provoca dúvidas e discussão. Tem a ver com casamento, o esquisito e nem sempre compreensível relacionamento entre os parceiros cassete, corrente e pedivela. Nunca se perguntou isso?:

– Quem sai primeiro da relação, o cassete, a pedivela ou a corrente?
– Esse quem sai quando? Quando começar a saltar marcha ou em determinada Quilometragem? Isso vale para speed e mtb?
– Ou é um casamento até a morte, se um sair, sai todo mundo e entra uma família (grupo) novo?

Essas respostas não são muito fáceis, mas aqui vai um primeiro ensaio sobre o assunto (a ser complementado depois que eu terminar uma série de testes de longo prazo).

Alguns mecânicos dizem que o desgaste da corrente pode ser percebido pela folga na rigidez lateral dela, mas não é bem assim. A principal forma de desgaste da corrente é nos rolinhos e em seus pinos, que deixam o comprimento ligeiramente maior que o original a medida do tempo. Isso faz com que a corrente não case com os dentes, seja do cassete e da pedivela.

Detalhe da folga nos rolinhos - desgaste

Esse descompaso faz gastar a pedivela e o cassete. Como a engrenagem do meio é a que estatisticamente usamos mais, é ela que acaba falhando primeiro.

Pedivela Desgastado - Engrenagem central com maior desgaste

Pedivela Desgastado B - Engrenagem central com maior desgaste

O esquema de manutenção que estou ensaiando na mtb e na speed, para evitar a troca frequente das três peças (principalmente na speed que o cassete e a pedivela são caríssimos) é de trocar somente a corrente a cada 1500-2000km. Na mtb é um pouco menos, pelo desgaste maior da corrente com areia e lama. Na speed já estou na terceira corrente e o cassete + pedivela parecem novos.

Teoricamente se trocar a corrente no tempo certo, o cassete e a pedivela durariam muitos e muitos km porque na corrente nova não há escorregamento entre os rolos e os dentes e como não há esse atrito, não gasta. A medida que a corrente vai gastando, começa um pequeno escorregamento entre o dente e o rolinho porque a distância não é a mesma.

Depois de finalizar os testes com as duas (RIP para Pedivelas e Cassetes das duas bicicletas), faço um novo post com detalhes.

A nova moda entre fabricantes de bicicletas, inclusive alguns nacionais, são as bicicletas todo terrenos com rodas 29″.

Trata-se, ao contrario do que possa parecer, muito mais uma novidade fruto de Marketing do que uma inovação propriamente dita.

Aros 29″ nada mais são que aros 700c, comumente usados em bicicletas de estrada porém com pneus muito mais largos. Quem ja morou em outros paises ou que ja experimentaram pesquisar em sites de fabricantes deve ter percebido que esta combinação ja é utilizada há muito tempo nas bicicletas chamadas de Híbridas.

Tenta-se aproveitar através desta combinação, o conforto e a melhor rolagem dos pneus de diâmetros maiores. A grosso modo muito pouca coisa diferencia uma híbrida de uma legitima 29″. Embora o quadro de uma 29″ tenha maiores espaçamentos para poder utilizar pneus extremamente largos, dependendo da configuração adotada pelo ciclista ambas as denominações se confundem.

Recentemente adquiri uma bicicleta híbrida, e após algumas modificações para deixa-las mais propicia para longas distancias e com aspecto mais próximo de bicicleta todo terreno e assim pude de alguma forma compara-la com a minha tradicional aro 26″.

As discussões existentes a respeito das diferenças entre aro 26″ e aro 29″ chegam a gerar polêmica. Na minha opinião as diferenças não chegaram a ser tão significativas, mas merece destaque para o melhor desempenho em descidas e trechos planos e para o aspecto desengonçado ao se pedalar em pé em subidas por causa da maior altura em relação ao solo.

De qualquer forma, com algumas alterações consegue-se atingir o desempenho de uma 29″ com uma 26″  e vice e versa, uma vez que a qualidade dos componentes acaba sendo responsável por grande parte do desempenho global da bicicleta.

Acredito que um fator realmente relevante para optar entre 26″ ou 29″ se encontra na estatura do ciclista. Quadros acima de 20 polegadas ficam muito bem ajustados com rodas grandes.

Aro 29"

Para finalizar, deve se levar em conta a facilidade de se encontrar peças. Este padrão 29″ e híbridas ainda são relativamente novos no mercado brasileiro e por isso ainda é de se esperar uma certa dificuldade em encontrar algumas peças