Tìm Hiểu Về Xe đạp Và Lịch Sử Ra đời Của Xe đạp - ELLEN

Xe đạp khá gần gũi và được biết đến  là một phương tiện di chuyển khá phổ biến và quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người rên tất cả các nước thế giới. Giờ đây nó không đơn thuần là giúp chúng ta trong việc đi lại dễ dàng mà xe đạp còn rất hữu ích như là phương tiện thể dục, phương tiện thể thao.

Chúng ta đều biết dòng xe này xuất hiện khá lâu đời từ thời ông cha ta đã có nhưng bạn có thực sự biết nó ra đời khi nào không. Vậy xe đạp là gì? Nó được ra đời khi nào? Lịch sử phát triển của nó ra sao? Hãy cùng ellenswallowrichards.com đi giải đáp những vấn đề này nhé:

1. XE ĐẠP LÀ GÌ ?

Xe đạp (tên tiếng anh là Bike) là một loại hình phương tiện đi lại với thiết kế 2 bánh xe (trước và sau) được gắn cùng vào hệ thống khung, bánh sau nối tiếp bánh trước với khoảng cách nhất định và dùng bàn đạp để có thể di chuyển thông qua chuyển động của xích. Xe đạp có cấu tạo khá đơn giản, dễ điều khiến, nó chuyển động được là bởi lực đạp trực tiếp từ người ngồi trên xe và giữ cân bằng khi di chuyển nhờ vật lý học theo định luật bảo toàn Momen quán tính.

Cấu tạo của xe đạp và cách thức hoạt động của nó:

Cấu tạo của xe đạp bao gồm các phần chính hệ thống điều khiển, hệ thống chuyển động và hệ thống chuyên chở:

Hệ thống điều khiển:

+ Ghi đông cấu tạo từ 2 tay cầm, bộ phận này giúp người sử dụng có thể điều khiển xe đạp chuyển hướng qua trái, qua phải dễ dàng theo chuyển động nhờ vào ổ bi nằm ở giữa trục cổ xe. Phần ghi đông sẽ vừa là tay lái vừa là chỗ để chúng ta nắm giữ khi lái xe.

+ Bộ phanh: Đây là bộ phận khá quan trọng của xe đạp, phanh và dây phanh truyền sức ép xuống má phanh. Khi xe đạp đang di chuyển ở tốc độ cao, xuống dốc hay gặp vấn đề cần phải dừng gấp thì người lái xe sẽ bóp tay phanh lại và ngay lập tức má phanh ở 2 bên sẽ ép vào vành bánh xe tạo một lực ma sát mạnh và sẽ làm giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại.

Hệ thống chuyển động:

Bao gồm khung xe, bàn đạp, trục giữa, ổ bi giữa, xích, đĩa, ổ líp, 2 trục, ổ bi và các bánh xe. Khi ngồi yên vị trên yên xe dùng tay nắm ghi đông, chân đạp bàn đạp sẽ làm cho trục của xe chuyển động kết hợn với đĩa chuyển động theo và kéo theo đó là bộ phận dây xích làm quay hệ thống ổ líp và bánh sau, tạo nên lực đẩy nhất định giúp cho chiếc xe đạp chuyển động về trước.

Hệ thống chuyên chở:

Gồm yên xe, giỏ xe, gác ba ga (bộ phận đèo hàng). Phần yên để người điều khiển ngồi lên, được lắp trên khung xe. Gác ba ga hay bộ phận đèo hàng được lắp đặt ở phía sau yên trên trục bánh sau. Giỏ đồ được gắn phía trên đầu xe phía trên bánh trước.

Ngoài ra ở một số dòng xe đạp thể thao hay xe đạp thường còn được gắn thêm hệ thống chắn bùn trước sau để tránh trời mưa, hay gắn thêm hệ thống đèn chiếu sáng lấy từ nguồn điện đi-na-mô được gắn ở phía trước càng xe, chuông xe được lắp ở cạnh tay cầm trên phần ghi đông, hộp xích, khóa chống trộm…và nhiều phụ kiện khác kèm theo.

Xe đạp mang đến những lợi ích gì?

Tại sao dòng xe đạp lại được phổ biến ở nước ta, nó mang đến những lợi ích gì? Xe đạp cũng được xếp vào phương tiện tham gia giao thông phổ biến nhất là ở các tỉnh, nó mang đến nhiều lợi ích cho người sử dụng như giúp ta di chuyển dễ dàng tiện lợi trên những quãng đường ngắn như đường làng chật hẹp hay những con phố nhỏ,.. không hề tốn kém mức chi phí nào khác, và hiện nay xe đạp còn là thú vui của hầu hết mọi người trên thế giới.

Xe đạp di chuyển nhờ vào sự tác động từ chân tới bàn đạp xe nên nó rất thân thiện với người dùng cũng như môi trường, hoàn toàn không thải khí vì không dùng đến động cơ, không gây ô nhiễm, không gây ra khói bụi và đặc biệt là an toàn hơn.

Đây cũng là phương tiện dao mát hay tập thể dục hữu hiệu, thật thú vị khi đạp xe vòng quanh hồ hay trải nghiệp đường trường, mạo hiểm bằng những chiếc xe đạp địa hình là một cách để rèn luyện sức khỏe và vận động cơ thể thật tốt.

Xe đạp còn được đưa vào những giải đấu quốc tế mà nhiều người cực thích.

2. Lịch sử ra đời và phát triển của xe đạp:

Hành trình dài phát triển trên 200 năm của xe đạp:

Từ rất lâu người ta đã truyền nhau rằng có một bá tước tên Sivrac đã sáng chế ra chiếc xe đạp vào năm 1790 từ chiếc xe đạp đầu tiên tên là Célérifère (célérité: nhanh). Chiếc xe đạp này gồm 2 bánh nằm cùng  trong một mặt phẳng và được nối với nhau bằng  một miếng gỗ trên đó  để có thể ngồi. Chiếc xe đạp này không có tay lái.

Ngày nay các sử gia về kỹ thuật cho rằng không có chiếc xe Célérifère cũng như bá tước Sivrac, đó chỉ là những hình ảnh sai và do người ta nghĩ ra vào cuối thế kỷ thứ 19. Thật vậy, xe không tay lái rất khó sử dụng.

Célérifère đồ chơi thì có thể có, do tưởng tượng trên, thời kỳ đó có những đồ chơi kiểu này

+ Năm 1817, nam tước Baron von Drais – tưởng tượng ra xe mang tên ông, xe Draisienne được xem là tổ tiên của xe đạp. Ngược với xe tưởng tượng célérifère, xe Drais này có bánh xe trước dùng để lái. Nam tước Drais Von Sauerbronn là người Đức.

Từ xa xưa con người đi, đứng (trừ khi nhờ các động vật chuyên chở), thì với xe draisienne, người dùng đẩy xe đi bằng hai chân, như đi ski hay đi skateboard vậy.

Vật liệu: họ dùng  bánh xe  bằng gỗ bọc sắt như xe ngựa. Đây là xe vélocipède (vélo = nhanh, pède = chân) đã được  cầu chứng tại tòa năm 1818.

“Xe được  phát minh có mục đích làm cho người ta đi một vận tốc  lớn, lại nhẹ nhàng, ít mệt vì ghế ngồi chịu đựng  trọng  lượng của cơ thể và gắn liền trên hai bánh nhường cho  bàn chân cử động dễ dàng.”

+ Vào năm 1861, anh em Michaud đã tân tiến lại kiểu xe draisienne: họ thêm pédale nơi trục bánh xe trước. Được hình thành theo kiểu manivelle (như tay quay kéo gàu nước  giếng lên), pédale được gắn đối diện, nơi trục  bánh xe trước, cho phép xe chạy mà khỏi để chân xuống đất. Xe này chạy nhanh hơn, dùng chuyển động quay cho bánh xe. Đó là xe vélocipède: xe  chạy nhanh nhờ bàn chân. Người đi bộ trở thành “bộ máy”, anh ta không đi nữa bởi vì chân anh ta không đụng đất. Tên Anh ngữ thông dụng thời bấy giờ cuả velocipede là “boneshaker”.

Năm 1868 báo chí viết về cuộc đua xe đạp đầu tiên: ngày 7/11/1869, James Moore, người Anh sống tại Pháp thắng cuộc đua xe 123 km  từ Paris-Rouen. Ông đã chạy10 giờ 25 phút trên  một chiếc xe nặng 30 kg. Hội đua xe đạp được  báo chí ủng hộ, đăng hình chiếc xe Vélocipède lên báo. Bên  Pháp rồi bên  Anh cũng  bắt đầu phát triển, đồng thời một kỹ nghệ đặc biệt dành riêng cho việc  sản xuất xe đạp và có chương trình các cuộc thi trên đường cái và trên pistes. Trong  mười lăm năm, xe đạp được cải thiện, hai bánh xe  kích thước  bằng  nhau và đường  kính nhỏ, nhất là được kéo bằng  dây xích (dây sên từ chữ ‘chain’).

Nhưng với bánh xe nhỏ, xe chạy chậm, vì phải đạp 1 vòng thì bánh xe  mới quay một vòng, mà 1 vòng bánh xe có chu vi là  khoảng cách đã chạy được.  Muốn  nhanh thì phải đạp nhanh. Do đó giữa năm 1865 và 1870 người ta  chế chiếc  xe có bánh trước  lớn. Và đặt tên Grand-Bi (Bi = hai, xe  hai bánh, Grand = lớn). Tuy nhiên với bánh lớn kiểu này rất khó lái.

Lúc bấy giờ ngành luyện kim phát triển và cho phép chế tạo các vélocipède và grand-bi bằng  thép. Liền sau đó thì dùng  ống thép nhẹ  hơn nhưng cũng rất chắc chắn.  Năm 1869 người ta phát minh ra trục quay bằng những viên bi nhỏ — tức là ổ bi (roulement  billes), sau đó thì dùng ngay cho grand-bi. Quay bằng  ổ bi giúp giảm bớt sự ma sát khi bánh xe quay, nghĩa là ít mệt, bớt mòn trục.

+ Năm 1870, người Anh J. Starley chế ra Ariel; xe đạp bằng  thép nguyên chiếc đầu tiên, với các bánh xe  có căm xe căng và có cao su xung quanh niền xe. Nhưng  cũng  y như xe vélocipède, xe này cũng dùng  bánh xe trước  để lái và đạp, còn  bánh sau chỉ để mang trọng lượng cơ thể.

Xe đạp bấy giờ cũng  còn chạy  khó khăn: lái bằng  bánh trước, khi cua phải hay trái, phải dùng  pédale đưa xe hướng theo ý mình, thành ra bất tiện, lại nữa mỗi khi muốn xuống xe, phải nhảy từ yên xe xuống, chỉ những  người cao hơn 1,5m mới có thể dùng

Sau đó, nhiều phát triển khác đã nảy sinh thí dụ: xe đạp ba bánh dành cho phụ nữ mặc váy “ladytrik”, hay bàn đạp xe được đặt ở bánh sau để giảm bớt độ nguy hiểm cuả việc dùng bánh trước quá lớn (sản xuất và dùng ở Washington, DC) tên là “high-wheel safety bicycles”

Xuất phát từ nhu cầu một mẫu thiết kế xe đạp dành cho nữ giưới, năm 1876, James Starley tiếp tục phát minh mẫu xe đạp 3 bánh có tên Salvo. Đây là chiếc xe đạp đầu tiên được trang bị dây xích nối bánh răng kép trên bánh xe với nhau, thiết kế này cho phép bánh xe quay được 2 vòng khi người điều khiển đạp 1 vòng. Cả 2 bánh xe đều được trang bị các nan hoa bằng kim loại. Thời gian sau đó, mẫu xe này trở nên rất phổ biến do có giá thành rẻ, dễ điều khiển và vận hành một cách an toàn.

+ Năm 1878 2 nhà sản xuất xe đạp của nước Anh là Otto và Wallace đã phát minh ra mẫu xe đạp 2 bánh mang tên Kangaroo. Đây là chiếc xe đạp phổ biến đầu tiên được trang bị hệ thống sên – dĩa đầy đủ nhất. Kangaroo thiết kế bánh trước to hơn bánh sau rất nhiều để có thể di chuyển nhanh hơn. Họ cho rằng nếu bánh xe càng lớn thì một vòng đạp của người điều khiển sẽ đưa chiếc xe đi được quãng đường dài hơn. Chính vì lí do đó mà các nhà sản xuất đua nhau làm nên những chiếc xe với bánh trước ngày càng to hơn. Người mua sẽ phải lựa chọn một chiếc xe với độ lớn của bánh trước phù hợp với chiều dài chân của mình để đảm bảo họ có thể sử dụng được. Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của các mẫu xe đạp trong thời kỳ này là do chỗ ngồi của người lái quá cao nên trọng tâm trên xe không được phân bố đều

+ Tiếp tục vào năm 1879, Bayliss Thomas đã phát minh xe đạp “The Bayliss Thomas” với khung xe chế tạo bằng những ống thép rỗng ruột và được trang bị phuộc trước. Cùng thời gian đó, nhà phát minh người Anh là Harry John Lawson cũng chế tạo mẫu xe đạp đầu tiên có sử dụng dây sên. Dây sên được nối giữa dĩa ở trục bánh sau với bàn đạp của người điều khiển. Mẫu xe này được gọi là xe đạp an toàn. Đây được xem là tiền thân của chiếc xe đạp ngày nay.

+ Năm 1880, xe hai bánh – bicyclette, bicycle [bi=2, cycle = bánh xe] – chính thức được ra đời.

Ông Meyer phát minh bộ bàn đạp và dùng dây xích (phát minh của ông Galle)

Hệ thống bộ bàn đạp, dây sên và pignon cho phép truyền sức con ngưới nơi bánh xe  sau chớ không như trước nữa, bởi vì bánh xe trước dùng để làm nhiệm vụ lái. Khi dùng các kích thước khác nhau của pignon và bộ bàn đạp, xe có thể chạy nhanh mà không cấn có bánh xe lớn  nữa. Xe grand-bi vị bỏ rơi và người ta dùng  xe bicyclette. Trong hình, pignon sau có 20 răng, bàn đạp có 40 răng, thì dây sên sẽ truyền 1 vòng pédalier và bánh xe quay hai vòng

Pédalier gồm một mâm răng cưa và 2 manivelle đặt đối diện  nhau và  được gắn pédale vào, nó được gắn  vào khung xe nhờ trung gian những viên bi thép nhỏ để trục bớt bị mòn. Dây sên truyền  sức vô pignon của bánh xe sau.

Xe đạp trông giống hiện nhay nhưng bánh xe vẫn còn gắn cố định

+ Năm 1885, John Kemp Starley, cháu của nhà phát minh James Starley đã chế tạo ra mẫu xe đạp với 2 bánh xe có kích thước bằng nhau được lắp thẳng hàng trên một khung kim loại rỗng. Xe được trang bị đầy đủ các bộ phận như phanh, hệ thống dây sên – dĩa. Đây chính là nguyên mẫu của chiếc xe đạp hiên đại. Khoảng 2 đến 3 năm sau đó, mẫu xe này được đưa vào sản xuất hàng loạt và phổ biến một cách rộng rãi.

Năm 1888 thì một người cựu chiến binh Ái Nhĩ Lan (Irish) John Dunlop đã phát minh ra bánh bơm hơi cho xe đạp (pneumatic tires) — Việc phát minh ra bánh xe bơm hơi (không dùng cho xe đạp) đã có từ trước đó vào 1844 bởi Charles Goodyear — (Nghề sưã bánh xe đạp/gắn máy chắc cũng bắt đầu từ đây và ông tổ là Dunlop!)

Trong thập niên 1890 thì xuất hiện hệ thống thắng xe đạp hoàn chỉnh có càng thắng (hình càng cua) và gôm thắng dưạ trên nguyên lí lực ma sát để giảm tốc cho xe đạp. Lực truyền động từ tay thắng (lever) được chuyền thông qua 1 dây cáp bằng thép.

+ Năm 1898 Sachs phát minh bánh xe tự do (thuỷ tổ cuả cái “líp” xe đạp). Bánh xe tự do không bó buộc  người cỡi xe phải đạp liên tục ngay cả khi xuống dốc. Bánh xe sau được pédalier kéo nhưng  nó không  kéo theo pédalier. Pignon răng cưa được gắn ở bánh xe sau bằng một “bánh xe có móc”. Trục của bánh xe  gồm các cliquets tạo cho bánh xe  được tự do quay tròn trong một hướng và cố định với hướng ngược  lại.

+ Đến Thế kỷ thứ 20, với phát minh cái dérailleur, đã cho phép ta có hộp vận tốc cho xe đạp.  Nó cho phép thay đổi pignon hay mâm răng cưa (bằng cách chuyển  dây sên) để thích hợp với tuyến đường  của người cỡi xe

Xe đua phải chạy theo kim đồng hồ, chạy xé gió, nên  sức cản không khí và trọng lượng phải tối thiểu.  Để đạt yêu cầu trên, kim loại dùng cho loại xe đặc biệt này sẽ là những kim loại mới khám phá ra hay những hợp kim nhẹ (titane, sợi carbon…)

Từ đầu thế kỷ cho đến  những  năm của thập niên  50, xe đạp là phương tiện chuyên chở phổ biến  và rẻ tiền đối với mọi người.

Và hiện nay với trên 200 năm hình thành và phát triển, xe đạp được cải biến hơn nhiều và được xem như một phương tiện chuyên chở không  gây ô nhiễm môi trường được sử dụng phổ biến, để  bớt ô nhiễm và có sức khỏe hơn.