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Cubos Mágicos IV – Dínamo Shimano
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).
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.
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.
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.