Действительно ли компания SRAM планирует вскоре выпустить самозаряжающийся беспроводной переключатель со встроенным мини-генератором? В патенте, опубликованном 10 ноября 2022 года, говорится об электрическом заднем переключателе, который может автоматически заряжаться. Таким образом, предполагается, что в нём не будет даже небольшого съёмного аккумулятора, который нужно было бы заряжать. Документ состоит из 28 страниц, и там описан генератор, который крепится к лапке переключателя – он работает за счёт вращения верхнего ролика и заряжает аккумулятор.
Такой генератор, конечно, должен упростить райдерам жизнь – ведь в таком случае не нужно помнить о том, чтобы постоянно заряжать аккумуляторы. Кроме того, данная система позволяет использовать электронные трансмиссии SRAM любителям долгих поездок, которым сейчас придётся для этого брать с собой запасные батарейки. Впрочем, можно предположить, что подобная конструкция будет забирать у райдера какие-то усилия – они всё-таки нужны, чтобы генератор работал от вращения ролика переключателя.
Мы не будем здесь оценивать эти потери в мощности, но расскажем о некоторых описанных в патенте новшествах, касающихся этого необычного переключателя, который, может быть, и не пойдёт в серию. Ниже – более подробный обзор нового предполагаемого переключателя от SRAM.
Проект нового переключателя SRAM
Итак, в этом патенте (US 20220355900 A1) описан задний переключатель со встроенным генератором. В первых главах говорится о недостатках существующих электрических переключателей – это, конечно, неудобства, связанные с необходимостью заряжать аккумуляторы, а также риск того, что аккумулятор сядет во время долгой поездки. Владельцы электрических трансмиссий знают это не понаслышке – чаще, наверное, это связано не с тем, что аккумулятор садится в пути, а с тем, что они просто забывают заряжать его перед выездом из дома. В общем, они эти проблемы хорошо понимают.
Так вот, в патенте SRAM от ноября 2022 года описан самозаряжающийся задний переключатель, который должен решить эту проблему – соответственно, его владелец может уже вообще не беспокоиться об уровне заряда аккумулятора. Таким образом, этот владелец сможет больше думать о более важных вещах – о питании и воде, о заправке автомобиля, о том, чтобы не забывать, когда у любимых людей дни рождения, и так далее.
Изображённый в документе переключатель выглядит очень компактным. Электрический генератор, трещотка, сервомотор и аккумуляторы расположены на лапке переключателя (а не так, как сейчас, в верхней части), поскольку генератор всё-таки питается от верхнего ролика. Из-за этого переключатель выглядит весьма необычно и (как нам кажется) дорого – правда, непонятно, придётся ли его вообще в итоге заменять.
Как всё это работает?
Как и во многих патентах, в тексте здесь есть различные хитрости, цель которых – убедить читателя в том, что описанные механизмы "не обязательно ограничивают область применения изобретения". В основной части текста говорится о генераторе, расположенном на лапке переключателя, который для зарядки аккумулятора может работать разными способами.
Собственно, основной механизм состоит в том, что верхний ролик переключателя приводит в движение шестерёнку, которая, в свою очередь, вращает ось генератора. В состав этого механизма входят цилиндрическое зубчатое колесо, шестерёнка, ремешок и, соответственно, сам ролик переключателя – вся эта система активирует генератор, оптимальное передаточное соотношение которого составляет 33,75:1. Таким образом, при каждом полном обороте верхнего ролика шестерёнка внутри генератора совершает 33,75 оборота. И можно предположить, что наиболее эффективно такой генератор будет работать на высоких скоростях.
Соответственно, генератор здесь работает в итоге от того, что райдер крутит педали. И получается, что та самая пресловутая потеря мощности, которая (возможно) имеет место из-за затруднённого вращения верхнего ролика, в итоге идёт на зарядку аккумулятора. И, конечно, нам кажется, что реальные потери здесь будут куда меньше, чем в случае с большими динамо-машинами, которые интегрируют во втулки.
Кроме того, в патенте описана трещотка, одна из функций которой – предотвращать переключение передач при вращении педалей назад. Конечно, такое переключение происходит довольно редко, но иногда всё же имеет место, особенно на двухподвесах, где оно может случаться из-за удлинения цепи при работе подвески.
На 22 страницах патента детально описано использование в системе всевозможных транзисторов, резисторов и конденсаторов – не будем, пожалуй, вдаваться в их функции. Очевидно, чтобы аккумулятор нормально заряжался, ему нужен просто хороший приток электронов. Суть здесь простая – встроенный генератор может до какой-то степени перезаряжать аккумулятор, и, таким образом, в теории он вообще не должен разряжаться, пока вы крутите педали. Разумеется, такая система может очень пригодиться любителям долгих поездок, которые хотят избежать риска разрядки аккумуляторов во время путешествий или долгих гонок – ведь в таком случае им придётся ехать на одной передаче до места, где есть розетка.
Новая механика переключения
На рис. 28 здесь, кроме того, описана абсолютно новая механика переключения. На существующих переключателях SRAM AXS сервомотор и аккумулятор расположены в верхней части, между шарнирами параллелограмма, благодаря которому переключение и происходит. На новом же переключателе сервомотор расположен на лапке – там же находятся шестерёнки и другие детали, которые приводят в движение внешнюю часть параллелограмма, за счёт чего переключаются передачи.
Больше рассказывать о принципах работы системы мы здесь, пожалуй, не будем. Впрочем, если вы очень хотите больше узнать о ней, всё это подробно объясняется на страницах 8 и 9 документа.
Удивительно, что многие важные (и наверняка дорогие) детали здесь расположены на, пожалуй, самом уязвимом участке переключателя – на лапке. Тем не менее, в запросе на патент также сказано, что "сервомотор и генератор можно расположить на лапке переключателя. А в случае повреждения лапку вместе с мотором и генератором можно легко и быстро заменить – менять при этом другие детали переключателя не нужно".
Когда вы переключаетесь на маленькую звезду кассеты, весь этот механизм на лапке переключателя выступает довольно далеко за пределы петуха. Но если переключиться повыше, он уже располагается ближе к кассете, прямо под нижним пером рамы.
И, наконец, функция автоматического переключения здесь тоже описана. Диоды и резисторы в системе используются, помимо прочего, для определения скорости вращения генератора, которая, в свою очередь, даёт представление о скорости вращения верхнего ролика переключателя и о скорости движения цепи. Все эти данные вместе с информацией от других сенсоров на велосипеде (например, на шатунах и заднем колесе) "могут быть использованы для задания автоматического алгоритма переключения, который позволяет сохранять удобное для райдера передаточное соотношение".
Дойдёт ли дело до серийного производства таких переключателей?
Сейчас уже ни для кого не секрет, что скоро должна быть представлена новая трансмиссия SRAM AXS XX. Когда разные прототипы Black Box начали появляться на кроссс-кантрийных велосипедах прорайдеров, это нам уже стало ясно. И, сравнивая те фото с диаграммами, которые мы здесь увидели, можно заключить – крайне маловероятно, что мы увидим там какие-то из описанных выше технологий. Скорее всего, минует несколько лет, прежде чем что-то подобное пойдёт в серию. Если оно вообще пойдёт.
