Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

diskuse, rozmluvy, debaty a názory cyklistů

NaKole.cz > Diskuse > Technické rady > Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

Delší dobu řeším problém nabíjení nezbytných přístrojů (gps, mobil) při delších cestách mimo civilizaci. Solární články jsem prozatím zavrhnul, začal jsem se zajímat o dynama/alternátory. Řešení přikládané z boku na kolo se mi nelíbí, dynamo v náboji je zajímavější. Napadla mě ale další možnost, použít pro generování energie konstrukci připravenou pro kotoučové brzdy. Moje elektrotechnické znalosti jsou ale příliš malé, tak prosím někoho schopnějšího o radu, jestli je to vůbec proveditelné. Tedy nabastlit něco na brzdné kotouče a udělat z toho rotor a dále vyrobit stator a připevnit ho na úchyty pro čelisti brzd. Předpokládám, že by takové řešení mělo následující výhody: nulový odpor bez zatížení, řízení odporu pomocí velikosti odběru - tím, že by to bylo na konstrukci určené k brždění by mohl být odbor velký a nebylo by nic krásnějšího, než mít na řídítkách ovladač, kterým by se při jízdě z kopce upravila rychlost tak, aby se přebytečná energie přelila do zásobního akumulátoru místo aby se spálila v odporu větru. Jsou tyhle idealistické představy proveditelné? Kdyby se do toho někomu chtělo, klidně bych zasponzoroval i výrobu prototypu:).

[ Zpět ]

Datum: 23.05.2007

Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))

Nejlépe hodnocené

Zajímavá myšlenka, ale nevidím to reálně. Na kotouč by se muselo…

Radek

1 hlas

neexistuje jednoduše vyrobitelné dynamo s větší účinností. Já to řeším…

1 hlas

[ Zobrazit navigační strom ]

Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

Jo a ještě jsem zapomněl dodat, že normálně kotoučové brzdy nepoužívám, ale úchyty na rámu pro ně mám. Tedy s konstrukcí není problém.

[ Zpět ]

Datum: 23.05.2007

Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))

Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  Zajímavá myšlenka, ale nevidím to reálně. Na kotouč by se muselo pravidelně upevnit hodně neodymových magnetů, které se dají sehnat jen těžko a jsou drahé. Mezera mezi těmito pohybujícími se magnety a statorem by musela být v desetinách mm, aby to mělo nějakou rozumnou účnnost.
  
  Dynamo/alternátor v náboji je neljepší a dá se z něho při jízdě s kopce dostat třeba 15 W - při použití vyrobeného pulsního měniče. To už je výkon, který stačí pro rychlonabíjení. Ale brzdný účinek je i při tomhle výkonu zanedbatelný.
  
  Pak existuje něco jako motor do předního kola, který se dá použít i jako dynamo s velkým výkonem a brzdit bude víc než dostatečně. Bližší informace o něm ale nemám.
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 23.05.2007
  
  Autor: Radek
  
  Hodnocení: 0 0
  - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
    
    Tak asi beru zpět. Dozvěděl jsem se, že i kdyby se to konstrukčně povedlo vyrobit, tak navrhnout a vyzkoušet pro to elektroniku by bylo neuvěřitelně drahé a náročné. Dozvěděl jsem se taky, že dokonce použití alternátoru v náboji k nabíjení baterky je hodně velký problém a v podstatě se hotové řešení ani neprodává a je třeba si ho udělat. Ale je to prostě k vzteku, vědět, že by stačilo sjet jeden delší kopec a teoreticky se uvolní tolik energie, co ze solárních článků za jeden den, ale nejde si to nijak uchovat...
    
    [ Zpět ]
    
    Datum: 23.05.2007
    
    Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))
    
    Hodnocení: 0 0
  - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
    
    Ještě pár poznámek. Když si tak prohlížím nabídku neodymových magnetů, zas tak hrozné to není, třeba:
    http://www.prodej-nastroju.cz/cz/katalog...
    což by dělalo zhruba osm stovek na obvod celého kotouče. Je pravda, že přesnost by byla překážkou, ale dalo by se to vyřešit tak, že i stator by byl uchycen na ose kola přes ložiska a kostrukce pro čelisti by ho jen "udržovala statický". V podstatě by to pak byla stejná konstrukce, jakou má alternátor v náboji, ale když teď přemýšlím, zda si pořídit hodně akumulátorů nebo alternátor, významnou roli hraje náročnost operace výměny středu, určitě bych radši šáhnul po výrobku na místo brzdného kotouče, kdyby ho někdo vyráběl. Docela mi vrtá hlavou, jak to, že to ještě nikdo nedělá. Asi v tom bude nějaký zádrhel, který nevidím. Minimálně se ale ušetří za práci při té výměně středu, jejíž cena vzhledem k celkové ceně není úplně zanedbatelná. Nechce někdo rozjet byznys:)?
    
    [ Zpět ]
    
    Datum: 23.05.2007
    
    Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))
    
    Hodnocení: 0 0
    - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
      
      Tak to jsem netušil. S takovou nabídkou magnetů by šlo dělat věcí, kdyby byl čas. Tu nereálnost beru zpět. Kotouč by bylo nutné obložit aspoň 20 střídavě pólovanými magnety z každé strany. Běžel by uprostřed mezery magnetického obvodu snímače. Tím by se dostal slušný výkon, dovedu si představit, jak by se to pěkně přitahovalo každým magnetem ke statoru, že by kolo nešlo ani volně roztočit. Vlivem setrvačnosti při jízdě by to nemuselo být poznat, chová se tak v určité míře i nábojové dynamo. Takhle silně magnetický kotouč by měl ale hlavní nevýhodu, že by přitahoval nejrůznější předměty a hlavně všudypřítomný magnetický prach. Takže by to muselo být celé pod krytem, který by držel na vidlici.
      Je to lákavé, ale zatím zůstanu u toho, co mám.
      
      [ Zpět ]
      
      Datum: 23.05.2007
      
      Autor: Radek
      
      Hodnocení: 0 0
      - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
        
        Já už o tom ani v reálné rovině neuvažuju, to už jde mimo moji odbornost (i když nějaký mikrokontrolér pro to bych si klidně naprogramoval:). Jenom to tak pořád převaluju v hlavě a mrzí mě, že to takhle ještě nikdo neudělal, rád bych si to teď koupil.
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 23.05.2007
        
        Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))
        
        Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  Jen mě tak napadlo ... automobily s hybridním pohonem dobíjejí baterii právě při brždění, a co tyto auta viděl na vlastní oči, přišlo mi že mají klasické brzdové kotouče. Možná by stálo za to zjistit, jakým způsobem převádějí energii vyvolanou bržděním na elektřinu.
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 23.05.2007
  
  Autor: Neregistrovaný uživatel (MatyxCZ)
  
  Hodnocení: 0 0
  - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
    
    Samozřejmě výhradní použití alternátoru k brždění není technicky možné, proto ty brzdové kotouče. A jak se energie generuje? To je u hybridů jednoduché, konstrukce elektromotoru je totožná s konstrukcí generátoru, jenom se to jinak zapojí a o to se stará elektronika. Z výše uvedených důvodů je tenhle nápad moc hezký, ale asi neproveditelný.
    
    [ Zpět ]
    
    Datum: 23.05.2007
    
    Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))
    
    Hodnocení: 0 0
    - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
      
      Aha, tzn. elektromotor se při brždění připíná někam na osu či jinou část hybné soustavy a kotouče už jenom pomáhají s brzdným výkonem. To mě mohlo rovnou napadnout :o)
      
      [ Zpět ]
      
      Datum: 23.05.2007
      
      Autor: Neregistrovaný uživatel (MatyxCZ)
      
      Hodnocení: 0 0
    - Brzdy na hybridu:
      
      Tož to je tak: Velorex to má tak že má přímo na ose motoru dynamospoušteč(motorgenerátor-tím se startuje motor a po rozběhu motoru se z dynama odebírá elektřina pro síť vozidla). Hybrid má "prostě" mnohem výkonnější alternátor který přibržďuje nebo "tlačí" podle potřeby. Japonský hybridy modernější konstrukce mají v každém ze čtiř/osmi kol zabudovaný hub motor(lterý buď běží bez odporu nebo brzdí-když se z nich odebírá elektřina nebo tlačí auto vpřed aby pomohly spalovacímu motoru(akcelerace kopec atd)). jinak hlavní přínos hybridu je provoz spalovacího motoru jen v optimálním režimu(buď běží nebo leží-po rovince se seškrcenou klapkou na malý výkon a vysoké otáčky má spalovač otřesně malou účinnost- tyhle extrémy jako popojíždění v koloně a zrychlování nebo běh na malý výkon řeší právě ty pomocné elektromotory). Ta trošku energie z brždění a jízdy z kopce skoro nestojí za řeč. Špatná aerodynamika a tuna železa+špatný ložiska sežerou drtivou většinu energie(paliva). Neefektivita využití paliva má rezervu tak tipuju maximálně 20-30 procent za obrovský prachy(elekromotory,baterie atd). Hybrid je slepá ulička, auto budoucnosti musí být aerodynamické malé lehké a s malým účinným motorem (nejspíše spalovacím), třeba 1kW na osobu posádky.
      
      [ Zpět ]
      
      Datum: 24.05.2007
      
      Autor: šmudla
      
      Hodnocení: 0 0
      - Re: Brzdy na hybridu:
        
        No, zas až tak úplně bych to za slepou uličku neoznačoval. Je to spíš vývojový stupeň. Auta budou pořád těžká, i když se časem díky výrobní dostupnosti lehčích materiálů budou skutečně "odlehčovat".
        Celkově budiž příkladem třeba Honda Civic 1.3 Hybrid. Auto o pohotovostní hmotnosti přes 1200 Kg s velmi slušným prostorem a nosností pro cestující i zavazadla, o komfortu nemluvě. A přitom tento malý čtyřválec s objemem necelých 1300 kubických centimetrů má naprosto dostačujících 90 koní, a přitom spotřebu při dymanické jízdě okolo 5-ti litrů, při úsporné jízdě se dostává ke 4em litrům benzínu. O tom si může nechat zdá i lecjaký skůtr, natož automobil s takovou hmotností.
        Takže v tomto s tebou nesouhlasím.
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 24.05.2007
        
        Autor: Neregistrovaný uživatel (MatyxCZ)
        
        Hodnocení: 0 0
      - Re: Brzdy na hybridu:
        
        4-5litrů na 100km, to by tak odpovídalo, stejný auto jako je ta Honda Civic bez hybridního pohonu by mělo spotřebu cca o 1,5-2litry na 100km větší(všecko stejný jen motor jinej). Nevezlo by sebou metrák baterek a generátor. Jako uznávám že šetřit kilo hmotnosti se na celkové spotřebě zas tak neprojeví. 90koní výkonu je až až, ono by to jelo i kdyby tam byl motor třikrát menší (například čtiřtakt dvouválec 2x300ccm cca 20kW). Při běžné účinnosti 230gramů paliva na 1kWh práce na hřídeli motoru a dejme tomu trvalém výkonu motoru 10kW by to bralo něco maličko přes tři litry na hodinu provozu motoru(jízda rychlostí po dálnici cca 90-100km/h). Pokud bude na nápravě maličký pomocný elektromotor cca 3-5kW tak se může hlavní motor při volnoběhu a malém vytížení vypínat. Tohle samozdřejmě ale bude fungovat jen za předpokladu že se posádka smíří s tím že se obětuje dynamika(akcelerace a možnost jet 70km/h do prudkého kopce) a pokud to auto(pojízdná řiditelná krabice na čtiřech kolech) bude vážit tak 400-500kg a uveze náklad taky zhruba 400kg(posádku)+ případný tažný vozík. Velomobil jede na 250watů 50km/h- namontuj do něj motor ze skůtru(2kW) a už stačí jen přidělat křídla a lítáme - s 2kW motorem by tohle šlapací vozítko byla řiditelná raketa F1. Skůtr váží cca 70-80kg a uveze jednou takovou zátěž(160kg náklad 2 lidi) při spotřebě 2litry/100km(při blbé aerodynamice nekapotovaného vozidla). Kapotáž velomobilu váží cca 3-5kg(samotná skořápka), udělej tu skořápku desetkrát těžší bytelnější na obyčejnýho skůtra(pohodlí+bezpečnost) a máš už dneska k dispozici vozítko kerý bude mít stejnou nebo lepší spotřebu paliva na osobu než nejlepší dostupný hybrid (za nesrovnatelně menší obnos peněz). To že takový vozítko se nedá koupit je proto že v továrně na auta začínají návrh požadavkem 6litrů na 100km, maximálka 150km/h,= big auto tuna a potřebný stádo koní aby se to vůbec hejbalo a z toho vyplývající nutná robustnost všech částí(na zavazadla je podle mýho názoru přívěsný vozík-batoh pro auto). Kdyby chtěli vyrobit ultralajt auto tak ho vyrobí za pár šlupek, ale nechcou a tím to všecko je. Proč dělat místo jednoho auta za milion pět malých pojízdných vozítek že?
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 25.05.2007
        
        Autor: šmudla
        
        Hodnocení: 0 0
        
        Re: Brzdy na hybridu:
        
        No, on ten důvod je nasnadě. Bezpečnost. Čím méně hmoty, tím méně (váhového) prostoru jak pro deformační zóny, tak pro výztuhy. Ačkoliv by samozřejmě nebyl pro automobilku problém podobný automobil vyrobit, nikdo by to nekupoval. Člověk, který je ochoten v provozu riskovat svoje zdraví bez pasivní i aktivní ochrany soudobých automobilů, jezdí v klidu na kole, motorce apod. Ten co preferuje bezpečnost (například svých dětí) si pořizuje moderní automobil se všemi jeho přednostmi i nevýhodami. Ano, souhlasím že kdyby všechny automobily najednou přešly na tuto formu zpracování, jakou navrhuješ, nastala by situace, která by se podobala v nejhorším šťouchancům autíček na pouťové autodráze, jenže hromadný přechod se uskutečnit nemůže a jednotlivci by zcela pochopitelně tuto nebezpečnou variantu auta nekupovali, tudíž kde není poptávka, není ani nabídka.
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 25.05.2007
        
        Autor: Neregistrovaný uživatel (MatyxCZ)
        
        Hodnocení: 0 0
        
        Re: Brzdy na hybridu:
        
        Hold takže je třeba počkat nějakou dobu až bude stát benzín nafta 100Kč/litr aby po silnici opravdu začaly jezdit auta s litrovou spotřebou- prostě se nebude vyplácet příliš spěchat. Tou bezpečností s deformačníma zónama- ta je naprd viz srážky lehčího vozidla s těžším(Smart verzus dodávka, Škodovka versus Avie/nákladák atd). Nebo se začnou dělat klikatý silnice před křižovatkama aby kdokoliv kdo pojede víc jak stovkou vyletěl v první zatáčce ze silnice a tím neohrožoval ostatní pomalejší méně obrněné účastníky silničního provozu (značka dej přednost v jízdě nebo vyhláška se dá ignorovat, ale fyzikální zákony odstředivá síla a přilnavost se obechcat nedají).
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 25.05.2007
        
        Autor: šmudla
        
        Hodnocení: 0 0
        
        Re: Brzdy na hybridu:
        
        No, zrovna Smart je příkladem toho, jak může být malé auto bezpečné. Je sice mrňavý a žádné deformační zóny, ale výztuhy má jak tank ... můj otec ho má, naboural s ním do nějakého taxikářského Lexuse co mu nedal přednost a Smart zůstal po bouračce pojízdný, stačilo vyměnit blatník atd., zatímco Lexus byl po dvou kusech naložen na náklaďák, protože ho ten Smart doslova rozpáral vejpůl. Jenže nevýhodou tohoto bylo, že táta byl i přes airbagy dost slušně pomlácený, byla to šlupka a zachránilo jen "měkkost" Lexuse z boku.
        Jinak máš na jednu stranu pravdu, 100 Kč /litr naštěstí není vůbec nereálné a dříve či později tomu tak bude. Jenže do té doby již tady budou jezdit auta, co již mají automobilky v zásobě, na alternativní pohony. A všechny prototypy, co jsem dodnes viděl, si drží klasický koncept pasivní bezpečnosti a komfortu, tzn. velké váhy a velké spotřeby energie. Holt jen místo benzínu budou papat adekvátní množství elektřiny či jiného paliva, váha či výkony se nezdají tímto počinem klesat, spíše naopak.
        
        [ Zpět ]
        
        Datum: 25.05.2007
        
        Autor: Neregistrovaný uživatel (MatyxCZ)
        
        Hodnocení: 0 0
Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

neexistuje jednoduše vyrobitelné dynamo s větší účinností. Já to řeším tak, že používám moderní výkonné LiOn akumulátory z Číny. 2 kusy po 800 Kč mi vydrží zásobovat telefon, PDA, GPS a světlo s Luxeonem na cca týden. Pak se vždycky někde ubytuju a baterky dobiju. Celková hmotnost tohoto zdroje asi 0.5 kg.

[ Zpět ]

Datum: 23.05.2007

Autor: Neregistrovaný uživatel (wenda)

Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  Jaka je znacka/prodejce tech clanku?
  Dik
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 23.05.2007
  
  Autor: E-Ryc
  
  Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  Také by mě zajímalo, kdes to sehnal (třeba odkaz) a čím to nabíjíš?
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 23.05.2007
  
  Autor: Neregistrovaný uživatel (_Werkov)
  
  Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  Sem s tim:-)
  Ja tohle resim porad. Teda neresim, uz jsem to vzdal:-) Navic nejsem nadanej na elektro, takze bych to nedal ani dohromady:-) Ale treba jak to ma udelane Radek na svem kole....to se mi moc libilo...!!!
  
  Me by stacilo jen neco, co by davalo tech 12V do GPS:-) Na nic jineho vlastne energii nepotrebuju. Fotim na manual, hodinky mam natahovaci, mobil na delsich akcich pouzivam malo:-) Jo, jeste jeden digital mame, ale tam by mi stacila mala solarni nabijecka...stihla by to nabit, nez by pritelkyne vycvakala dve baterky:-)
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 23.05.2007
  
  Autor: neprihlasenej-Michal
  
  Hodnocení: 0 0
Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd

Tak si nakonec odpovím sám. Celá tahle idea s nabíjením baterek pomocí alternátoru na kole je proveditelná, ale sakra drahá a byla by asi i náročná. Popíšu co za návrh mi z mého uvažování vyšlo.
Největší problém je velikost energie, která při brždění vznikne. Ta se do akumulátorů prostě uložit nedá. I když metalhydridy je možné nabíjet proudem rovným jejich kapacitě (nechytejte mě za slovo, víte jak to myslím:-), je to při 12 voltech pořád ještě zhruba čtyřikrát méně, než je schopný dodat obyč 100W alternátor. Řešením je mezi alternátor a akumulátor dodat tzv. ultrakapacitory, jejichž kapacita se pohybuje v řádu desítek faradů a dají se nabít během několika vteřin. Ve zmíněné variantě se stowatovým alternátorem to zhruba znamená, že na 20 vteřin zapnutého alternátoru by pak náboj z kapacitoru dokázal nabíjet akumulátor dalších 7 minut přijatelným proudem 0.3 ampér. To ujde, jelikož to je doba za kterou je docela pravděpodobné, že se vyskytne další jízda z kopce. Až potud se mi to docela líbí. Problém je v ceně kapacitoru - 15V s 20F stojí (v Americe) v přepočtu 2500 kč. K tomu připočítat alternátor, řídící elektroniku a samozřejmě samotný akumulátor a vyjde líp koupit si tři kila lion baterek. Ach jo, idea krásná - bez práce mít za den ježdění nabitý 12V 3A akumulátor, ale příliš drahá.

[ Zpět ]

Datum: 31.05.2007

Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))

Hodnocení: 0 0
- Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
  
  myslím, že takovéhle řešení má smysl pouze v případě, že by se počítalo s elektropohonem s rekuperací energie (což ale znamená mít tam baterky, které pojmou třeba i 500 m převýšení - nechce se mi teď počítat, jaká kapacita tomu odpovídá:-) ) a případnými přídavnými solárními články. Takovej hybridní elektrovelomobil třeba. Na energii na svícení a nabíjení si myslím, že by mělo stačit standardní nábojové dynamo znásilněné na větší výkon (kdosi tu opakovaně psal, že to jde, sám to vyzkoušené nemám).
  
  [ Zpět ]
  
  Datum: 31.05.2007
  
  Autor: PavelŠ
  
  Hodnocení: 0 0
  - Re: Dynamo/alternátor na místě kotoučových brzd
    
    Mít baterky s kapacitou, která pojme 500 metrů převýšení je zbytečné, protože i kdyby se takové převýšení někde vyskytlo, do těch baterek se to nenarve (pokud se teda nespokojíme s životností baterky několik dnů). Jakékoli řešení, které má smysluplně využít energii brždění (rekuperace) a nezničit při tom baterky v sobě musí obsahovat ty kondenzátory, které dokážou pojmout obrovskou energii během několika sekund.
    Řešení se znásilněným nábojovým alternátorem je asi jediné prakticky proveditelné, ale představa, že nabíjím baterky přerušovaně (kdybych jel do kopce nebo i po rovině, fakt se mi nechce táhnout ještě alternátor) proudem 1A se mi zdá taky špatná.
    Když jsem se zajímal o ty ultrakondenzátory, přišel jsem na několik informací o tom, že už byly vyrobeny docela solidně a hlavně levně, ale patent koupila nějaká americká ropná společnost, proto se neprodávají. Docela bych tomu věřil...
    
    [ Zpět ]
    
    Datum: 01.06.2007
    
    Autor: Neregistrovaný uživatel (František Řezáč ([email protected]))
    
    Hodnocení: 0 0