Thuở ban đầu, làm bằng gỗ và... không có bàn đạp.

Xe đi bộ - "ông tổ" xe đạp

Đầu thế kỉ 19, Nam tước Đức - Karl Freiherr von Drais lên ý tưởng phát minh một phương tiện dùng sức người giúp ông di chuyển nhanh quanh khu vườn hoàng gia.

Năm 1817 ông cho ra mắt chiếc xe đi bộ nặng 22kg với cấu tạo gồm 2 bánh xe bằng gỗ được bọc sắt có kích thước bằng nhau, được lắp thẳng hàng trên một khung gỗ.

Xe đi bộ là "ông tổ" của chiếc xe đạp ngày nay

Người lái ngồi dạng chân trên một khung gỗ được hỗ trợ bởi hai bánh xe và đẩy chiếc xe bằng hai chân của mình trong khi chỉnh hướng bằng bánh xe phía trước.

Bánh trước có thể bẻ lái và bánh sau được trang bị thắng. Trong lần chạy thử đầu tiên, chiếc xe đi được đoạn đường 13km trong khoảng 1 giờ đồng hồ.

Năm 1839 Kirkpatrick MacMilan (Scotland) bổ sung tay quay, nhưng cải tiến này chỉ gây được tiếng vang ở địa phương, không nổi tiếng thế giới.

Bàn đạp xuất hiện

Phát minh mới: bàn đạp gắn trên bánh xe trước

Pierre Michaux - một nhà phát minh người Pháp giới thiệu mô hình cải tiến xe đi bộ khi gắn thêm trục khuỷu và bàn đạp trực tiếp vào trục bánh trước vào những năm 1865.

Bánh xe được làm bằng gỗ trong khi viền bánh xe được chế tạo từ kim loại khiến việc chạy xe trên những con đường gồ ghề trở nên cực kỳ khó chịu, dằn xóc. Do đó thời bấy giờ, người ta đặt cho nó tên "xe lắc xương" (Boneshaker).

Xe đạp bánh cao

Chiếc xe đạp có sự chênh lệch khá lớn giữa 2 bánh

Năm 1870 chiếc xe đạp hoàn toàn bằng kim loại đầu tiên được hai nhà sản xuất xe đạp là James Starley và William Hillman (Anh) cho ra lò và có tên Ariel.

Với một khung xe có trọng lượng nhẹ, Ariel có thể di chuyển với vận tốc 24km/h - vận tốc kỷ lục của xe đạp. 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 những thanh căm dài mảnh cho phép xe chuyển động êm hơn.

Năm 1876, James Starley tiếp tục phát minh mẫu xe đạp 3 bánh tên Salvo. Đây là chiếc xe đạp đầu tiên được trang bị dây xích nối bánh răng kép trên bánh xe với nhau.

Cả 2 bánh xe đều trang bị thanh căm kim loại. Sau đó, mẫu xe trở nên rất phổ biến do có giá thành rẻ, dễ điều khiển và vận hành một cách an toàn.

Xe bánh cao gắn sên

Xe đạp được gắn sên ở bánh trước nhưng không kết nối với bánh sau

Năm 1878, 2 nhà sản xuất xe đạp Otto và Wallace (Anh) phát minh mẫu xe đạp 2 bánh tên Kangaroo. Đây là chiếc xe đạp phổ biến rộng rãi đầu tiên được trang bị hệ thống sên - đĩa đầy đủ nhất.

Kangaroo có bánh trước to hơn bánh sau rất nhiều cho phép nó có thể di chuyển nhanh hơn. Đây cũng là lần đầu tiên từ "bicyle" (xe đạp) chính thức được dùng.

Tai nạn rất dễ xảy ra với loại xe đạp bánh cao bánh thấp

Hạn chế lớn nhất của mẫu xe này là chỗ ngồi của người lái quá cao nên trọng tâm trên xe không được phân bố đều khiến xe dễ dàng ngã nếu gặp vật cản hoặc chân dễ mắc vào căm.

Hơn nữa, ngồi trên những xe cao đến 1,5m chẳng may gặp nạn sẽ để lại chấn thương nặng nề hơn.

Khung thép và sên nối 2 bánh

Xe đạp bắt đầu có hệ thống sên líp chuyên nghiệp hơn dù vẫn còn bánh cao bánh thấp

Năm 1879, hãng Bayliss-Thomas phát minh ra khung xe bằng những ống thép rỗng ruột và được trang bị phuộc trước.

Trong giai đoạn này, nhà phát minh người Anh là Harry John Lawson chế tạo mẫu xe đạp đầu tiên có sử dụng dây sên nối giữa dĩa ở trục bánh sau với bàn đạp của người điều khiển.

Đây là tiền thân của chiếc xe đạp ngày nay.

Hoàn chỉnh

Kiểu xe đạp "đột phá" với bánh xe nằm 2 bên, tuy nhiên mẫu thiết kế này thất bại ngay sau đó

Năm 1880 nhà phát minh người Anh Edward Carl Fredrich 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.

Một trong những chiếc xe đạp hoàn chỉnh đầu tiên hiện được trưng bày tại Bảo tàng xe Vương quốc Anh - Ảnh: Karen Roe

Năm 1885, John Kemp Starley (Anh), cháu của nhà phát minh James Starley, 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 - đĩa.

Một trong những chiếc lốp xe đạp nén khí đầu tiên trưng bày tại Bảo tàng quốc gia Scotland - Ảnh: Geni

Năm 1888, nhà phát minh người Scotland John Dunlop phát minh ra lốp xe khí nén áp dụng cho xe đạp giúp xe vận hành êm ái, nhẹ nhàng hơn trên những con đường gồ ghề, khắc phục nhược điểm của lốp xe đặc ruột.

Đến đây, xe đạp đã tương đối hoàn chỉnh. 10 năm từ 1880-1890 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.

Nâng cấp dần từ đó đến nay

Những cột mốc chính trong lịch sử phát triển xe đạp - Ảnh: yeslerapparel.com

Khoảng giữa thế kỷ 20, nhiều thiết bị khác trên xe đạp được tiếp tục chế tạo và hoàn thiện như thắng tay, vòng đạp nhẹ hơn, đèn chiếu sáng bằng dinamo gắn trên bánh xe. Xe đạp dần được nhiều người ưa thích.

Ảnh: WallpaperStock

Ảnh: WallpaperStock

Liệu thiết kế xe đạp trong tương lai sẽ vượt qua những giới hạn nào? - Ảnh: Bikeroar

Kể từ đầu thế kỷ 21, xe đạp bắt đầu được cải tiến mạnh mẽ với sự phát triển của công nghệ. 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.

Ngoài ra, sự cân bằng của xe đạp được tính toán và mô phỏng bởi các phần mềm máy tính cho phép chế tạo những chiếc xe đạp an toàn với người điều khiển.