Xe Đạp

1. Xe đạp là gì? Gồm những loại nào? 

Xe đạp là gì?
Xe đạp là phương tiện di chuyển đơn, chạy bằng sức người hoặc gắn thêm động cơ trợ lực. Xe đạp gồm một bánh trước và một bánh sau, gắn với nhau thông qua hệ thống khung xe và cách nhau một khoảng vừa phải.

Xe đạp có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng. Xe di chuyển bằng lực đạp của người tác dụng lên bàn đạp và giữ thăng bằng trong quá trình hoạt động nhờ định luật bảo toàn Momen quán tính. 

Xe đạp gồm những loại nào?

Xe đạp được thiết kế với nhiều mẫu mã khác nhau. Mỗi chiếc xe sẽ có những đặc điểm riêng để di chuyển thuận tiện trên từng loại địa hình. Thông thường, xe sẽ được phân thành 2 nhóm lớn:

- Nhóm xe đạp thông dụng: Gồm các mẫu xe đạp đường phố (City Bike) có kiểu dáng tương tự như dòng xe đạp truyền thống. Mọi người có thể dùng để rèn luyện sức khỏe, đi học hoặc đi làm trên những con đường bằng phẳng và ít gồ ghề.

- Nhóm xe đạp thể thao: 

Xe đạp đua (Road Bike): Có phần lốp bánh xe nhỏ để giảm ma sát với mặt đường. Người lái có thể chạy với tốc độ cao trên địa hình bằng phẳng.

Xe đạp đi phượt (Touring Bike): Các mẫu xe này thường có khung sườn dài và chịu được tải trọng lớn. Bạn có thể dùng để đi phượt trên những con đường bằng phẳng hoặc ít gồ ghề.

Xe đạp địa hình (Mountain Bike): Xe đạp có thiết kế khung sườn to, phần lốp xe có nhiều gai giúp người lái di chuyển an toàn trên con đường núi dốc, có các chướng ngại vật.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe đạp

Cấu tạo của xe đạp

Từ khi được phát minh vào năm 1817, cấu tạo của xe đạp ngày càng được cải tiến đa dạng. Tuy nhiên, chúng vẫn có một số đặc điểm và cấu tạo chung như sau:

- Hệ thống truyền lực gồm: Bàn đạp, đùi, đĩa, xích và líp.

Bàn đạp có cấu tạo bao gồm một trục chính, đùi và bàn đạp để chân. Trục chính được lắp vào phía dưới trục yên xe. 
Đùi và đĩa xe đạp làm bằng thép không gỉ bền bỉ, chắc chắn.
Xích hay còn gọi là sên, bao gồm nhiều con lăn được nối với nhau bằng khóa nối xích xe đạp (masterlink).
Phần líp xe gồm 2 bộ phận vành líp và cốt líp.
Hệ thống truyền lực xe đạp

- Hệ thống chuyển động gồm: Bánh xe trước và sau. Bánh xe gồm trục, moay-ơ, nan hoa, vành, săm và lốp. 

Trục, moay ơ và nan hoa được làm bằng thép.
Vành bánh xe làm bằng hợp kim nhôm hoặc thép, đường kính trung bình là 650mm.
Săm và lốp xe được chế tạo từ cao su tổng hợp, giúp xe di chuyển êm ái trên những địa hình núi dốc.
Hệ thống chuyển động của xe đạp

- Hệ thống điều khiển gồm: Ghi đông, phanh xe.

Phần ghi đông thiết kế nằm ở giữa trục cổ xe, có hai tay cầm giúp người có thể giữ thăng bằng và điều khiển xe qua trái, phải theo ý muốn.

Hệ thống điều khiển của xe đạp

Phanh xe bao gồm tay phanh (1) và dây phanh (2) và má phanh (3). Khi đang di chuyển người lái muốn dừng xe lại có thể bóp tay phanh, ngay lúc đó má phanh ở hai bên sẽ ép vào vành bánh xe, nhằm giảm tốc độ và cho xe ngừng di chuyển.

Bộ phận phanh xe đạp

- Hệ thống chuyên chở gồm: Yên xe, giỏ đựng hàng, gác ba ga (bộ phận đèo hàng).

Yên xe được thiết kế trên khung xe, thường được bọc một lớp nệm giúp người dùng thoải mái khi lái xe. Gác ba ga được lắp ở phía sau yên, nằm trên trục bánh sau của xe. Giỏ đồ sẽ được gắn đầu xe phía trên bánh trước.

Một số mẫu xe đạp đua, xe đạp Fixed Gear và xe đạp leo núi sẽ không được trang bị sẵn giỏ đựng và ba ga. Người dùng phải trang bị thêm nếu muốn sử dụng.

Hệ thống chuyên chở xe đạp

Xe đạp đường phố City Thống Nhất GN 05-24 24 inch Bạc với phong cách hiện đại

Nguyên lý hoạt động của xe đạp

- Chuyển động: Khi có lực tác động của người lái lên bàn xe đạp và đùi xe, bàn đạp quay tròn kéo theo trục giữa, đĩa, líp và bánh xe sau quay theo, làm cho xe bắt đầu chuyển động.

- Đổi hướng chuyển động: Tay người điều khiển sẽ tác động lên cổ xe và ghi đông. Trục cổ xe xoay hướng nào thì bánh xe trước sẽ rẻ sang hướng đó.

- Dừng xe: Khi bạn muốn xe đứng yên, bạn chỉ cần bóp phanh xe đạp. Khi bóp phanh, má phanh ở hai bên sẽ ép vào vành xe, giúp bạn giảm tốc độ và dừng xe lại.

3. Tìm hiểu lịch sử xe đạp qua hơn 200 năm

Năm 1817 - Khai sinh xe đạp
Vào năm 1817, một nam tước người Đức là Baron Karl von Drais đã sáng chế ra chiếc xe đạp đầu tiên, mang tên Draisienne hay còn gọi là xe của Drais. Vào mùa hè năm 1817, ông giới thiệu mô hình cơ bản của chiếc xe đạp với mọi người tại Mannheim và tại Paris năm 1818.

Xe hoạt động bằng cách người lái sẽ ngồi mở rộng hai chân trên khung gỗ, sau đó dùng chân đẩy xe về phía trước. Người lái chỉnh hướng đi bằng cách điều khiển tay cầm và bánh xe trước rẻ sang phải hoặc trái.

Năm 1817 - Khai sinh xe đạp

Những năm 1860 - Những bước chuyển biến lớn của xe đạp

Năm 1849, thợ cơ khí người Đức - ông Heinrich Fischer đã sáng chế ra đùi xe đạp. Chúng được đặt ở bánh trước, vì thế bánh trước có kích thước lớn hơn so với bánh sau nhằm tăng quãng đường đi được nhiều hơn trong mỗi vòng đạp. Vào năm 1865, là hai anh em Ernest Michaux và Pierre Michaux đã sáng tạo lắp thêm mặt bàn đạp để chân, giúp người lái dễ dàng đạp xe.

Năm 1868, nhà máy sản xuất xe đạp đầu tiên của Anh đã sản xuất xe đạp với nhãn hiệu Coventry Model. Năm 1869, một người Pháp tên là Eugène Meyer đã lắp thêm nan hoa cho bánh xe. Ông cũng đã được cấp bằng sáng chế cho phát minh này.

Năm 1885 bàn đạp xuất hiện

Xe có bàn đạp xuất hiện tại Châu Âu vào những năm 1868
Sau khi có đầy đủ các bộ phận, Vélocipède là tên gọi bằng tiếng Pháp để chỉ chiếc xe đạp làm bằng sắt và gỗ. Tuy nhiên, vào năm 1869 tên gọi này chuyển thành xe đạp penny-farthing hay xe đạp bằng thép, bởi các nhà phát minh đã chuyển sang sản xuất xe đạp có khung thép hình ống, gắn bánh xe, nan hoa và lốp cao su rắn.

Xe đạp bằng thép ra đời

Những năm 1870 - Xe đạp bánh cao ra đời

Vào năm 1879, Lawson (người Anh) đã sáng chế ra xích xe đạp -  bộ phận để truyền động cho bánh sau. Điều này kéo theo những cải tiến mới về khung, đùi, đĩa, tay lái và phuộc xe. Giúp chiếc xe đạp ngày càng hoàn thiện.

Những năm 1870 - Xe đạp bánh cao ra đời

Những năm 1880 và 1890 - Thời hoàng kim của xe đạp

Năm 1885, J.K. Starley đã chế tạo ra 2 bánh xe đạp có đường kính gần bằng nhau và khung xe làm bằng ống thép. Năm 1887, John Boyd Dunlop, nhà sáng chế người Scotland, do bánh xe trước rất dễ xốc khi di chuyển nên ông đã cải tiến bánh xe dùng ống hơi bằng cao su. 

Vào năm 1890, nhà sáng chế Roberton (nước Anh) và Édouard Michelin (nước Pháp) đã có bước cải tiến khi bộ phận bánh xe đạp có thể tháo rời và lắp đặt như cũ dễ dàng.

Những năm 1880 - 1890 - Thời hoàng kim của xe đạp

Thế kỷ 20 đến nay - Xe đạp được cải tiến, những dòng xe đạp hiện đại ra đời
Xe đạp tiếp tục được cải tiến vào năm 1920, do khối lượng xe quá nặng gây khó khăn trong việc di chuyển. Các nhà sáng chế đã cải tiến nó thành xe có hệ thống ruột rỗng, chất liệu được đổi thành hợp kim bền bỉ hơn, giúp người lái điều khiển dễ dàng hơn.

Giữa thế kỷ 20, nhiều bộ phận khác trên xe đạp được tiếp tục chế tạo và hoàn thiện. Điển hình vào năm 1973, những chiếc xe đạp địa hình bắt đầu được đưa vào chế tạo ở California. Từ đầu thế kỷ 21, xe đạp được cải tiến mạnh mẽ với sự phát triển của công nghệ. Đến năm 2021, hàng loạt xe đạp với các thương hiệu nổi tiếng được ra đời để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.