Các bộ phận cấu tạo của xe đạp cơ bản bạn nên biết

Xe đạp không chỉ là phương tiện di chuyển mà còn dùng để rèn luyện sức khỏe. Để việc sử dụng được thuận tiện hơn, hãy cùng Pgdphurieng.edu.vn tìm hiểu các bộ phận cấu tạo cơ bản của xe đạp bạn nên biết qua bài viết dưới đây nhé!

Hệ thống truyền lực

Các thành phần của hệ thống truyền lực

Bàn đạp (Pê-đan)

Bàn đạp xe đạp (pedal) là một bộ phận của xe có nhiệm vụ truyền lực từ chân người dùng vào xe giúp xe di chuyển. Bàn đạp có cấu tạo tương đối đơn giản gồm: một thân chính gắn với bàn đạp chân và một trục chính vặn vào phần cuối tay quay.

Khi xe hoạt động, chân người truyền lực vào trục quay phía dưới theo chuyển động tròn giúp xe tiến về phía trước. 

Đùi

Đùi hay còn gọi là đùi đĩa xe đạp là bộ phận có kích thước lớn nhất trong hệ thống truyền lực của xe. Đùi đĩa được phân loại dựa trên số lượng xích líp và chia thành 3 loại: đùi đĩa đơn, đùi đĩa đôi và đùi đĩa ba. 

• Đùi đĩa đơn: Có cấu tạo chỉ duy nhất một đĩa bảo vệ dây sên, thiết kế tương thích giữa mặt trong và mặt ngoài của chuỗi xích giúp sên được đặt đúng chỗ mà không cần chuyển líp trước hay bộ định hình dây sên. Đùi này được dùng thông dụng trong các dòng xe đạp phục vụ loại hình đổ đèo.
• Đùi đĩa đôi: Có cấu tạo giúp thu hẹp phạm vi dò đĩa và ít xảy ra hiện tượng chéo dây sên, gồm một vòng lớn 53 bánh răng (53T) và một vòng nhỏ 39 bánh răng (39T). Nhờ ưu điểm về cấu tạo nên đùi đôi thường được các tay đua chuyên nghiệp lựa chọn.
• Đùi đĩa ba: Thiết kế gồm 3 vòng gồm vòng ngoài 50T, vòng giữa 39T và vòng trong 30T, giúp người dùng dễ tùy chỉnh bánh răng lớn nhất nhưng lại có nhược điểm là dễ chéo dây sên. Đùi ba thường thấy ở các dòng xe đạp đường trường, xe địa hình thế hệ cũ,…

Trục giữa

Trục giữa là một bộ phận nhỏ, dạng hình ống hẹp nằm ở giữa xe đạp. Trục giữa đóng vai trò như một bộ phận chuyển đổi, gắn kết giữa khung và bánh răng xe đạp, cho phép hai bộ phận này hoạt động nhịp nhàng dựa trên ý muốn của người sử dụng.

Theo sự cải tiến của xe đạp, ngày nay trục giữa được chia thành 3 loại dựa theo loại hệ trục là trục lỗ vuông, trục rỗng và trục liền thể. Hai loại phổ biến trên xe đạp ngày nay:

• Trục giữa lỗ vuông: Lỗ ở giữa hình vuông, được sử dụng ở hầu hết các dòng xe đạp phổ thông. Tuy nhiên do có trọng lượng khá năng, hiệu suất hoạt động không cao và dễ bị ăn mòn nên đây là bộ phận thường bị chọn thay thế khi có nhu cầu nâng cấp xe.
• Trục giữa rỗng: Trục có cấu tạo rỗng ở giữa, thường làm từ hợp kim nhôm, bạc đan thép. Đây là loại trục giữa cao cấp và thường được dùng cho các dòng xe đua cao cấp sử dụng giò đĩa cốt rỗng.  

Đĩa

Đĩa hay còn gọi là đĩa xích, dạng hình đĩa tròn có răng, cho phép dây xích đi qua và truyền động khi xe hoạt động. Đĩa xích được làm từ nhôm vì trọng lượng nhẹvà bền, còn những dòng xe đạp cao cấp có thể được lắp đĩa làm từ carbon và titan.

Tùy theo số lượng răng mà đĩa xích được xếp vào nhóm phân loại khác nhau, đĩa càng nhiều răng thì kích thước càng lớn. Đĩa lớn khi đạp cảm giác sẽ nặng hơn đĩa nhỏ.

Xe đạp có vòng đĩa lớn phù hợp đi đường trường hoặc chạy chậm trong khi xe dùng vòng đĩa nhỏ sẽ giúp tăng hiệu suất chuyển động và phù hợp để leo đèo, leo núi. Để tăng tính tiện dụng, ngày nay nhiều xe đạp được trang bị bộ đĩa gồm 3 đĩa xích xếp chồng nhau.

Xích

Xích xe đạp có dạng một dây dài được kết nối từ nhiều mắc xích nhỏ lại với nhau. Xích đóng vai trò kết nối phần trước xe (lái, đùi, đĩa) với phần sau xe (líp, hub). Nhờ chuỗi xích mà lực truyền động được chuyển đổi giúp xe tiến về phía trước. 

Hầu hết xích xe đạp được làm bằng hợp kim thép, rất bền và có khả năng chịu lực cao. Để xe hoạt động trơn tru, bạn cần thường xuyên tra chất bôi trơn cho xích và líp.

Líp

Líp xe đạp là một bộ phận bao gồm những đĩa răng xếp lên nhau thành tầng, được gắn ở giữa bánh sau của xe đạp. Số lượng răng ở các tầng này đều không giống nhau.

Líp đảm nhận vai trò là bộ phận nhận chuyển động từ xích và truyền đến bánh sau, giúp bánh xe quay theo chiều thuận và tiến về phía trước theo quán tính.

Líp xe đạp bao gồm 2 bộ phận chính: vành và cốt. 

• Vành líp: Là phần các bánh răng xếp tầng nằm trên trung tâm bánh sau, gồm bánh răng phía ngoài và bánh răng phía trong có dạng răng cưa nghiêng về một phía ăn khớp với cá líp. Cá líp có dạng một lưỡi thép nhỏ. 
• Cốt líp: Có hai rãnh để đặt 2 bánh răng, trong mỗi rãnh có một lò xo nhỏ hoặc một cái lẫy làm bằng sợi thép nhỏ có tính đàn hồi (còn gọi là râu tôm) luôn tì vào cá líp.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền lực

Khi xe đạp đang chạy nhưng không đạp bàn đạp, vành líp sẽ không quay. Tuy nhiên do theo quán tính nên bánh xe vẫn lăn đều tiến về phía trước.

Xe hoạt động bình thường khi cá líp và cốt líp sẽ cùng quay theo chiều kim đồng hồ. Khi cá líp quay trượt trên răng bên trong của vành líp sẽ ép lò xo xuống và đồng thời phát ra những tiếng kêu “tạch tạch”. 

Khi xe đạp đang đứng yên, nếu quay đùi đĩa theo chiều ngược chiều kim đồng hồ sẽ làm răng trong trượt lên cá líp nên cốt líp không quay được, làm bánh xe không quay. Do tính chất quay một chiều của líp nên xe chỉ chuyển động về phía trước khi đạp.

Hệ thống chuyển động

Các thành phần của hệ thống chuyển động

Hệ thống chuyển động của xe đạp gồm 2 bánh xe trước và sau, hợp thành từ các bộ phận: trục, moay- ơ, vành bánh xe, nan hoa, săm, lốp.

Trục

Trục xe đạp thường được làm bằng thép để tăng độ bền khi sử dụng. Bộ phận này giữ nhiệm vụ gắn kết các phần của bánh xe lại với nhau, khi xe chạy, bánh xe sẽ quay quanh trục qua ổ bi. Những viên bi ở ổ bi có tác dụng làm giảm ma sát giữa trục và moay – ơ khi xe hoạt động.

Moay-ơ

Bộ phận này cũng được làm bằng thép, đảm nhiệm liên kết phần trục giữa với vành của bánh xe thông qua nan hoa.

Vành bánh xe

Vành xe đạp thường được làm bằng hợp kim thép hay hợp kim nhôm, chắc chắn và có độ bền cao, được xem là bộ khung cho bánh xe.

Nan hoa

Nan xe đạp là những thanh nhỏ làm bằng thép, giữ vai trò kết nối giữa trục xe với vành xe, giúp cố định hình dạng và tăng sức chịu lực cho bánh xe. Nhờ có nan hoa mà bánh xe được căng đều và không bị méo mó khi chuyển động.

Săm, lốp

Săm hay lốp là phần vỏ ngoài của bánh xe, được làm từ cao su tổng hợp. Bánh xe có săm bao bọc bên ngoài giúp tăng độ êm khi xe chuyển động trên đường.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chuyển động

Hệ thống chuyển động của xe đạp có nhiệm vụ chuyển đổi lực tác dụng từ người dùng vào xe thành động lực để xe chuyển động. 

Khi đạp bàn đạp, lực truyền đi qua đùi xe sẽ làm cho trục giữa quay, dẫn đến đĩa quay và làm xích chuyển động. Nhờ đó, xích kéo líp và bánh sau cùng quay (bánh chủ động). Bánh xe quay quanh trục và chuyển động đều trên đường giúp xe tiến về trước.

Theo đó, nguyên tắc truyền động như sau:

– Bàn đạp nhận một lực từ chân người đạp rồi truyền lần lượt đến đùi xe, trục giữa lên đĩa, xích lên líp. Sau đó truyền đến bánh xe sau và xe chuyển động. 

– Nhờ sự ăn khớp giữa các mắc xích và răng trên đĩa, líp mà chuyển động được truyền dần từ trục tới xích xe, được gọi là truyền động xích. Vận tốc di chuyển của xe phụ thuộc vào tốc độ đạp xe của người dùng và tỉ số truyền của bộ truyền động xích. 

Hệ thống lái

Các thành phần của hệ thống lái

Tay lái (ghi đông)

Tay lái xe đạp được gắn vào phía trước xe, dùng để điều khiển hướng đi cho xe và góp phần giữ thăng bằng cho người lái khi đạp xe. Ngoài ra, người ta còn lắp thêm thắng (phanh), chuông hay cần sang số tại vị trí tay lái để tiện sử dụng hơn.

Tùy theo kích cỡ, thiết kế, và loại xe đạp mà ghi đông có nhiều kiểu dáng khác nhau. Bạn cũng có thể mua riêng ghi đông và lắp vào xe theo sở thích.

Cổ phuộc

Phuộc xe đạp có chức năng hướng dẫn và nâng đỡ trọng lượng xe thông qua bánh xe trước. Ống nòng cổ xe được luồn vào gióng đầu và bắt cố định với phần cổ phuộc của xe đạp, nhờ đó có thể dẫn hướng cho xe, duy trì sự ổn định của xe qua việc hấp thụ và giảm các xung động từ địa hình gồ ghề lên xe.

Phuộc thường có 2 loại là phuộc bánh trước và phuộc bánh sau, tùy từng nhà sản xuất và mục đích sử dụng xe vào loại địa hình nào.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Hệ thống lái đóng vai trò điều khiển hướng đi của xe thuận tiện và dễ dàng. Hướng đi của xe phụ thuộc vào hướng của bánh trước, do người lái điều khiển theo nguyên lý:

– Tay người lái điều khiển, tác động lên tay lái xe, lực truyền lần lượt đến cổ phuộc, càng trước, bánh xe trước và dẫn đến thay đổi hướng chuyển động của xe. Nói cách khác, xe chạy đến hướng nào là do bánh trước được điều khiển rẽ sang hướng đó (trái hay phải).

– Người đi xe sẽ điều khiển tay lái của xe (ghi- đông), lực sẽ được truyền đến cổ phuộc. Tiếp đó là đến càng trước rồi ảnh hưởng đến bánh xe trước. Cuối cùng bạn sẽ có thể thay đổi hướng chuyển động của xe.

Hệ thống phanh

Các thành phần của hệ thống phanh

Hệ thống phanh giúp xe giảm tốc độ hoặc dừng lại theo ý muốn. Nhờ đó người lái có thể làm chủ được tốc độ của xe và đảm bảo được an toàn trong quá trình lái. Dựa vào đặc điểm cấu tạo, phanh được chia ra thành 2 loại là phanh đĩa và phanh niềng.

Một hệ thống phanh hoàn chỉnh đều bao gồm:

• Tay phanh: Đây là bộ phận được gắn trên ghi đông (tay lái) của xe đạp, giúp người sử dụng có thể bóp phanh để kéo cáp truyền lực xuống củ phanh.
• Dây phanh: Là bộ phận nối giữa tay phanh xe đạp và củ phanh xe đạp, giúp truyền lực kéo khi bóp phanh.
• Cụm má phanh: Được gắn ở khu vực liên kết với bánh xe, có tác dụng giảm ma sát để điều khiển tốc độ xe.

Sơ lược về 2 loại phanh:

Phanh niềng (còn gọi là phanh cơ) thường được kích hoạt bởi một đòn bẩy gắn ở bị trí tay lái. Hoạt động dựa trên cơ chế ma sát tác dụng lên vành bánh xe khi quay làm giảm tốc độ của bánh xe. Phanh có có ưu điểm là đơn giản, gọn nhẹ và giá thành rẻ. Tuy nhiên, lực ma sát khi phanh tác động vào vành xe dễ làm mòn vành và yếu bánh xe.

Phanh đĩa: Cấu tạo gồm một đĩa kim loại hoặc “rotor” được gắn vào trung tâm bánh xe và được kích hoạt bằng dây phanh hoặc thủy lực. Đĩa phanh có thể xoay với bánh xe cố định trên trục.

Dây phanh sẽ được gắn vào khung hoặc đĩa cùng với tấm lót, cơ chế phanh là gây ép các trục quay của bánh xe để phanh. Phanh dễ thay thế, không bào mòn vành xe và hợp với đa số dòng xe. Tuy nhiên tích tụ nhiệt độ cao khi hoạt động và có thể làm phanh không ăn hoặc hỏng phanh.

Nguyên lý hoạt động của cụm má phanh

Khi người lái bóp tay thắng, lực truyền theo dây thắng đến má phanh, đẩy má phanh ép vào bánh xe đang quay tạo ra ma sát lên bánh xe. Khi điều chỉnh bằng cách tăng áp suất tại cần phanh, lực ma sát sẽ tăng lên, kết hợp với kẹp của phanh để giảm tốc độ di chuyển của xe đạp. 

Các bộ phận khác

Khung chịu lực (Khung sườn)

Khung xe đạp là một bộ phận quan trọng của xe, được xe như xương sống của toàn bộ xe. Khung có nhiệm vụ liên kết các bộ phận khác nhau của xe lại với nhau thành một khối thống nhất.

Khung chịu lực của xe đạp ngày nay thường được làm từ hợp kim thép hợp kim nhôm, carbon để tăng độ bền.

Yên xe 

Là vị trí ngồi của người lái, giúp cho người lái xe đạp có được vị trí điều khiển xe ổn định, thoải mái và hợp lý nhất.

Yên xe đạp gồm các bộ phận: 

• Vỏ yên xe: Thường làm bằng chất liệu tổng hợp như da để đảm bảo độ êm cho người dùng khi đạp xe.
• Phần yên cứng: Định hình cho yên xe, thường có phần mũi được thiết kế gọn và bo tròn lại. Thiết kế này giúp người đạp ngồi được thoải mái nhưng vẫn hoạt động dễ dàng.
• Khung dưới yên xe: Là phần kết nối giữa yên xe và các phần còn lại của xe. Hầu hết các loại yên xe đều có bộ phận này được cấu tạo từ 2 đường song song. Ngoài ra, ở một số loại xe, bộ phận này cũng có 1, 3 hoặc 4 đường.
• Bộ phận siết chặt: Là chi tiết nối yên xe với bộ phận điều chỉnh độ cao của yên, giúp đảm bảo cho yên được giữ chắc chắn và cố định trên xe.
• Bộ phận điều chỉnh độ cao: Một yên xe đạp có thể được cấu tạo từ một hoặc nhiều bộ phận này. Nó còn giúp hấp thụ hoặc làm yếu đi sự rung và sốc truyền lên bởi khung xe trong quá trình đạp xe. 

Ổ bi

Ổ bi là bộ phận giúp giảm thiểu ma sát. Bi được đặt ở giữa những chi tiết có chuyển động thường xuyên xoay tròn với nhau như: moay-ơ liên kết với trục bánh trước và trục bánh sau…

Cấu tạo của ổ bi thường bao gồm: côn, bi, nồi. Côn xe được lắp vào trục (hay được thiết kế liền trục giống như ở trục giữa). Khi xe chuyển động, bi sẽ lăn giữa côn và nồi.

Đồng thời, ổ bi cũng được lắp ở giữa moay-ơ và trục bánh xe. Nếu không có ổ bi thì khi quay moay-ơ sẽ hoạt động cọ xát lên trục. Dẫn đến việc sinh ra ma sát lớn, làm cho nhiệt độ tại mối ghép tăng lên nhanh chóng khiến chi tiết bị mài mòn nhanh hơn.

Chuông

Chuông xe đạp có dạng hình vòm, thường được làm bằng kim loại như thép, titan,… Chuông có cấu tạo rỗng bên trong chứa cần kim loại và lò xo. Khi gạt cần, lò xo sẽ di chuyển và khi thả cần lò xo chạy về vị trí ban đầu tạo ra âm thanh. Chuông có vai trò báo hiệu khi đi đường như còi xe.

Ngoài ra, xe đạp còn một số bộ phận phụ khác như chắn xích, đèn, chắn bùn,…được lắp thêm nhằm tạo sự thuận tiện và bảo vệ xe khi sử dụng.

Trên đây là thông tin về những bộ phận cơ bản của xe đạp bạn nên biết nếu đang hoặc muốn sở hữu cho mình một chiếc xe đạp. Đừng ngại để lại câu hỏi nếu có bất kì thắc mắc nào nhé!