Lịch sử phát triển của xe đạp: Có thể nói, từ khi ra đời cách đây hơn 200 năm và trở thành một phương tiện giao thông thiết yếu trong cuộc sống ngày nay. Xe đạp đã trải qua một quá trình dài, được con người cải tiến hoàn thiện rất nhiều về cấu tạo cũng như các tính năng phù hợp với mọi nhu cầu.

Những chiếc xe đạp đầu tiên ra đời với mục đích chính là phục vụ nhu cầu đi lại, đến ngày nay nó còn là một phương tiện phục vụ cho nhu cầu về thể thao và giải trí. Thiết kế ban đầu của xe đạp khá đơn giản, chỉ gồm hai bánh và khung xe làm hoàn toàn bằng gỗ. Chúng ta cùng điểm lại chặng đường cũng như các cột mốc lịch sử quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của xe đạp.

Năm 1817: Cỗ máy đi bộ của Drais – tiền thân của xe đạp – xe đạp được khai sinh.

Vào thời kỳ đầu của thế kỷ 19, nam tước người Đức – Baron von Drais đã đưa ra một ý tưởng phát minh thiết kế về một phương tiện dùng sức người có thể giúp ông di chuyển nhanh. Đến năm 1817, ông đã cho ra đời chiếc xe “đi bộ” có tên là Laufimaschine (tiếng Đức nghĩa là “cỗ máy chạy bằng chân”). Bánh xe trước có thể lái được và bánh sau được lắp thêm một chiếc phanh, nguyên lý hoạt động của chiếc xe là người điều khiển sẽ đẩy chân xuống đất về phía sau và chiếc xe sẽ tiến về phía trước. Chiếc xe được làm hoàn toàn bằng gỗ và nặng 22kg.

Mẫu xe đạp Draisine được lưu trữ ở bảo tàng xe 2 bánh tại Đức.

Vào năm 1818 ông đã được cấp bằng sáng chế thương mại cho phát minh của mình, cùng với đó hàng nghìn chiếc xe được sản xuất nhưng chủ yếu tại thị trường Tây Âu và Bắc Mỹ. Nhưng chiếc xe có một khiếm khuyết đó là rất khó khăn để có thể giữ thăng bằng khi điều khiển, kèm theo đó là rất nhiều các vụ tai nạn xảy khiến chính quyền một số nơi đưa ra lệnh cấm với loại phương tiện này và người dân các nước cũng dần từ chối sử dụng chiếc xe.

Những năm 1860: Bàn đạp xuất hiện và chiếc xe Boneshaker hay Velocipede

Sự phát triển tiếp theo của xe đạp là chiếc xe tương tự như Laufmaschine của Drais nhưng được trang bị thêm trục khuỷu và bàn đạp lắp trực tiếp vào trục bánh xe trước. Mô hình này được Pierre Michaux – một nhà phát minh người Pháp, giới thiệu vào những năm 1865 với tên gọi là Fast-Foot và gây nên một cơn sốt thời trang khi mọi người đua nhau sở hữu. Thời bấy giờ, người ta còn đặt cho nó một tên gọi khác là xe lắc xương (Boneshaker). Tên gọi hài hước Boneshaker bắt nguồn từ việc bánh xe được làm bằng gỗ trong khi viền bánh xe được chế tạo từ kim loại. Sự kết hợp này khiến việc chạy xe trên những con đường gồ ghề trở nên cực kỳ khó chịu, dằng xóc giống như vừa đi vừa “lắc xương”. Cũng chính vì lí do nêu trên mà Boneshaker trong giai đoạn này vẫn chưa được phổ biến rộng rãi.

Cho đến năm 1865 một nhà phát minh người Pháp – Pierre Michaux đã thiết kế và trang bị thêm trục khuỷu cùng bàn đạp lắp vào trục bánh xe trước với tên gọi là Fast-Foot, tạo nên một cơn sốt ở khắp mọi nơi khi mọi người đua nhau sở hữu. Thời điểm đó người ta còn đặt cho nó một cái tên khác khá hài hước là Boneshaker – xe lắc xương, do bánh xe làm bằng gỗ trong khi viền bánh làm từ kim loại nên việc chạy xe trên những con đường gồ ghề là rất không thoải mái, dằng xóc giống như vừa đi vừa lắc xương.

Xe đạp Boneshaker tại Châu Âu vào những năm 1868

Những năm 1870: Xe đạp bánh cao (The High Wheel Bicycle)

Vào những năm 1870 trình độ luyện kim rất phát triển cho phép chế tạo ra những chi tiết kim loại nhỏ và mảnh nhưng đủ chắc chắn để chịu được trọng lượng cơ thể người. Cùng năm đó chiếc xe đạp đầu tiên được chế tạo hoàn toàn bằng kim loại với tên “Ariel” được phát minh bởi hai nhà sản xuất xe đạp là James Starley và William Hillman.

Xe đạp Ariel năm 1870 với đặc trưng bánh trước to và bánh sau nhỏ.

Với một khung xe có trọng lượng nhẹ, Ariel có thể di chuyển với vận tốc 24km/h, một vận tốc kỷ lục của xe đạp vào thời đó. Tương tự Boneshaker, bàn đạp vẫn được lắp trực tiếp vào trục bánh trước và chưa có cơ cấu líp. Lốp xe được chế tạo từ cao su cứng và đặc ruột cộng với các nan hoa dài, mảnh cho phép chiếc xe chuyển động mượt mà hơn rất nhiều so với các mẫu xe trước đây.

Xuất phát từ nhu cầu một mẫu thiết kế xe đạp dành cho phụ nữ, năm 1876, James Starley tiếp tục phát minh mẫu xe đạp 3 bánh mang 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.

James Starley (người thứ 3 từ phải qua) cùng mẫu xe đạp Salvo trong bức ảnh được chụp vào năm 1877. Ông chính là người phát minh ra cơ cấu dây xích nối 2 bánh răng lắp trên xe đạp với nhau. Ông được mệnh danh là cha đẻ của ngành công nghiệp sản xuất xe đạp.

Năm 1878, 2 nhà sản xuất xe đạp đến từ nước Anh là Otto và Wallace phát minh nên mẫu xe đạp 2 bánh mang tên Kangaroo. Đây là chiếc xe đạp được phổ biến rộng rãi đầu tiên được trang bị hệ thống sên – dĩa đầy đủ nhất. Kangaroo có bánh trước to hơn bánh sau rất nhiều cho phép nó có thể di chuyển nhanh hơn. Các nhà nhà sản xuất nhận thấy 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. Đây cũng là lần đầu tiên người ta dùng từ Bicyle (xe đạp) để chỉ phương tiện di chuyển 2 bánh bằng, dùng sức người “đạp và chạy”.

Xe đạp Kangaroo của Otto và Wallace năm 1878

Khuyết 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. Nếu bánh trước vấp phải một hòn đá hoặc đang di chuyển xuống một con dốc, toàn bộ chiếc xe sẽ bổ nhào về phía trước trong khi chân của người lái bị mắc kẹt vào bàn đạp cộng với việc vị trí điều khiển khá cao nên rất dễ xảy ra những chấn thương nguy hiểm, đặc biệt là chấn thương đầu.

Năm 1879, Bayliss Thomas 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 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 là tiền thân của chiếc xe đạp ngày nay.

Hình ảnh xe đạp an toàn được chế tạo vào năm 1879 bởi Lawson. Xe đạp an toàn sử dụng dây sên để nối dĩa ở trục bánh sau với bàn đạp của người điều khiển. Đây chính là hệ thống sên-dĩa hoàn thiện đầu tiên trên xe đạp.

Năm 1874 đến năm 1878, những chiếc xe đạp đầu tiên được sản xuất công nghiệp với số lượng lớn tại Mỹ bởi công ty Pope thuộc sở hữu của Albert Augustus Pope.

Những năm 1880 – 1899: giai đoạn hoàng kim

Năm 1880, nhà phát minh người Anh là E.C.F. Otto chế tạo mẫu xe đạp “dicycle” với hai bánh xe có kích thước bằng nhau được đặt song song cạnh nhau. Người điều khiển ngồi ở giữa 2 bánh xe và vận hành xe bằng bàn đạp ở hai bên. Khi muốn điều khiển xe rẽ trái hay phải, người điều khiển dừng đạp ở bên tương ứng với hướng muốn rẽ. Mẫu xe này không được sản xuất đại trà do việc điều khiển khá phức tạp và gặp nhiều khó khăn.

Năm 1885, John Kemp Starley, cháu của nhà phát minh James Starley, đã chế tạo ra mẫu xe đạp an toàn 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.

Mẫu xe đạp mang tên Rover do John Kemp Starley (cháu của James Starley) phát minh năm 1885.

Năm 1888, nhà phát minh người Scotland, John Dunlop phát minh ra lốp xe khí nén áp dụng cho xe đạp. Chiếc lốp này cho phép xe đạp vận hành êm ái và nhẹ nhàng hơn trên những con đường gồ ghề, khắc phục được những nhược điểm của lốp xe đặc ruột. Sau đó, người ta cũng tìm thấy được mô hình thiết kế khung xe gọi là kiểu “kim cương” với khả năng chịu lực tốt hơn. Thiết kế lốp xe khí nén và khung xe kiểu “kim cương” đơn giản làm xe đạp có trọng lượng nhẹ giúp vận hành trơn tru, hiệu quả hơn. Đồng thời, các cải tiến nói trên cũng tạo điều kiện cho việc bảo trì, sữa chữa trở nên thuận lợi hơn.

John Dunlop (1840 -1921) người phát minh ra lốp xe khí nén. Ông chính là người sáng lập nên công ty Dunlop nổi tiếng chuyên sản xuất lốp xe và các dụng cụ thể thao.

Với các khía cạnh quan trọng là dễ điều khiển, an toàn, thoải mái và di chuyển nhanh chóng, xe đạp trở thành phương tiện giao thông phổ biến đối với tầng lớp trung và thượng lưu tại châu Âu và Bắc Mỹ trong nửa cuối những năm 1890. Mẫu xe đạp có lốp cao su, kích thước 2 bánh bằng nhau được lắp trên khung với “thiết kế kim cương” chính là mẫu xe đạp đầu tiên mà cả nam và nữ đều có thể sử dụng một cách thuận lợi. Giai đoạn này là thời kỳ phát triển hoàng kim trong lịch sử phát triển xe đạp với hàng loạt những cải tiến góp phần hoàn thiện mô hình xe đạp hiện đại ngày nay.

Năm 1899: Xuất hiện loại xe đạp “Mile-a-Minute” (một phút đi được một dặm). Murphy lập kỷ lục tốc độ xe đạp khi đi được một dặm (khoảng 1,6km) trong 57.75 giây.

Từ thế kỷ 20 đến nay…

Trong suốt nửa đầu thế kỷ 20, xe đạp luôn được tiếp tục phát triển cho phù hợp với nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng. Hệ thống líp xe nhiều dĩa có thể chuyển đổi qua lại khi đang chạy được phát triển tại Pháp từ năm 1900 đến 1910 và dần được hoàn thiện theo thời gian.

Năm 1903: Sử dụng loại động cơ gần giống kiểu hoạt động của xe đạp, hai anh em Wilbur và Orville Wright đã bay được 120 feet (khoảng 36m), đặt nền móng cho sự phát triển máy bay.

Năm 1920, do xe quá nặng nên người ta đã đổi thành ruột rỗng cho xe nhẹ hơn, chất liệu của xe thì được đổi thành hợp kim.

Paul de Vivie (1853-1930) người phát minh ra hệ thống líp xe nhiều dĩa.

Năm 1962: Cơn sốt xe đạp mới bùng nổ.

Năm 1972: Tại Mỹ, xe đạp bán chạy hơn xe hơi.

Đến năm 1973, chiếc xe đạp địa hình ra đời và hoàn chỉnh ở California (Mỹ), rồi mười năm sau, được du nhập rất thành công vào Pháp. Được chế tạo để sử dụng ở địa hình hiểm trở, nó không có hệ thống treo và chắn bùn, nhưng lại có bánh xe dày, có lốp đặc biệt bằng cao su cứng và có độ ma sát cao.

Năm 1976: 2.000 người đi xe đạp kỷ niệm Bicentennial bằng cách đạp xe trên khắp nước Mỹ.

Năm 1981: Chiếc Specialized Stumpjumper trở thành xe đạp leo núi sản xuất hàng loạt đầu tiên. Đây cũng là loạt xe đặt nền móng cho môn thể thao này.

Năm 1984: Lần đầu tiên phụ nữ được tham gia các môn đua xe đạp tại Thế vận hội.

Năm 1985: John Howard của Mỹ lập kỷ lục tốc độ xe đạp mới với tốc độ khoảng 245km/h.

Năm 1995: Fred Rompelberg của Hà Lan lập kỷ lục tốc độ xe đạp mới với tốc độ khoảng 267km/h. Vào thời điểm đó, ông đã 50 tuổi và là tay đua xe đạp chuyên nghiệp có tuổi nghề nhiều nhất thế giới.

Năm 1996: Xe đạp leo núi được giới thiệu như là một môn thể thao Olympic.

Kể từ đầu thế kỷ 21, xe đạp bắt đầu được cải tiến mạnh mẽ với sự phát triển của công nghệ. Trong thiết kế, khung xe được chế tạo bằng các vật liệu khác nhau để giảm trọng lượng nhưng vẫn đảm bảo độ bền cũng như các yêu cầu về khí động học. Cho đến thời điểm hiện tại, xe đạp vẫn luôn được cải tiến song song với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật để đáp ứng các yêu cầu ngày càng khắt khe hơn của người dùng.