Ý tưởng xe gắn máy dường như đã có trong đầu rất nhiều kỹ sư và nhà phát minh đặc biệt là ở châu Âu sau sự ra đời của các phát minh: động cơ hơi nước (James Watt), động cơ điện (Michael Faraday), xe đạp, động cơ đốt trong (Etienne Lenoir),...trong khoảng cuối thế kỷ 18 và nửa đầu thế kỷ 19.

Sau nhiều cuộc tranh cãi kéo dài, hầu hết các chuyên gia đồng ý rằng: “Reitwagen chế tạo tại Đức vào năm 1885 là xe máy đầu tiên trên thế giới”.

“Chiếc xe đạp đầu tiên” là của người Đức

Reitwagen do người Đức có tên Gottlieb Daimler (1834 - 1900) thực hiện vào năm 1885. Bằng sáng chế số DRP 36.423 được trao cho Gottlieb vào ngày 11 tháng 8 năm 1886 tại Đức. Nguyên mẫu chiếc Reitwagen đã bị mất trong một vụ cháy lớn năm 1903 tại nhà máy DMG của Daimler tại Cannstatt nên các chiếc Reitwagen được trưng bày ở một số bảo tàng là bản sao chính xác theo đúng bản vẽ và hồ sơ của nó.

Gottlieb Daimler và chiếc xe Reitwagen

Daimler đã xây dựng chiếc Reitwagen như thế nào? Từ niềm đam mê kỹ thuật cơ khí chế tạo, Gottlieb Daimler đã thể hiện đam mê về kỹ thuật cơ khí khi còn học trung học. Năm 1852, Gottlieb Daimler không theo nghề làm bánh của cha mình mà quyết định chọn kỹ thuật cơ khí và rời quê hương bắt đầu công việc kỹ thuật cơ khí tại Graffenstaden.

Năm 1857-1859, ông trở lại học ngành cơ khí tại Đại học Bách khoa Stuttgart. Sau đó, để mở rộng sự hiểu biết về kỹ thuật, ông đến một số nước châu Âu làm việc trên động cơ đốt trong của JJ Lenoir, đầu máy xe lửa...

Năm 1863, Daimler kết bạn với Wilhelm Maybach, một nhà thiết kế công nghiệp mới 19 tuổi và sau này trở thành đối tác lâu dài của ông. Năm 1872, Daimler và Maybach đến làm việc cho công ty của Nikolaus Otto. Trong công ty, Daimler và Maybach tham gia vào đội ngũ kỹ thuật cùng với Otto tập trung xây dựng động cơ xăng bốn thì.

Daimler đã xây dựng chiếc Reitwagen từ niềm đam mê kỹ thuật cơ khí chế tạo

Năm 1877, Otto được cấp bằng sáng chế động cơ đốt trong bốn thì. Năm 1882, Daimler và Maybach rời khỏi công ty Otto với cùng ý tưởng hình thành trước đó, họ thành lập một nhà máy sản xuất để cùng nghiên cứu phát triển động cơ nhỏ tốc độ cao để có thể lắp trên một loạt các phương tiện trên mặt đất, trên sông và trên không.

Daimler và Maybach biết rõ hạn chế động cơ Otto hiện có là hệ thống đánh lửa và cung cấp nhiên liệu - Đây chính là khó khăn mà hai ông phải giải quyết. Maybach tìm thấy nguồn cảm hứng trong một bản vẽ bởi các kỹ sư Watson Anh. Sau nhiều thử nghiệm, Maybach đã đưa ra được hệ thống đánh lửa "ống lửa nóng" đảm bảo đánh lửa ổn định và có thể tăng tốc động cơ như mong muốn.

Cấu trúc động cơ trên Reitwagen 

Hệ thống trên có cấu tạo và hoạt động theo nguyên tắc: một ống làm nóng từ bên ngoài, hướng vào xi-lanh ở khoảng vị trí của bugi sau này. Khi nén bằng piston trong xi lanh, hỗn hợp nhiên liệu chống lại các ống nóng và được đốt cháy một cách tự nhiên. Trong quá trình nghiên cứu chế tạo, các hoạt động sáng tạo được hai ông giữ bí mật tuyệt đối.

Cuộc đua nhận bằng sáng chế

Mặc dù biết bằng sáng chế động cơ xăng 4 thì Otto DRP 532 vẫn còn giá trị, nhưng với sự khác biệt về kích thước động cơ, hệ thống đánh lửa được xây dựng và đặc biệt là với nghệ thuật ngôn từ của G.Daimler thì bằng sáng chế cho động cơ xăng 4 thì nằm ngang với ống lửa nóng đã được cấp ngày 23 tháng 12 năm 1883. Đoán trước sẽ phải chạy đua bằng sáng chế với Otto, Karl Benz và các nhà sáng chế khác, nên chỉ một tuần sau khi bằng sáng chế cho các "động cơ xăng 4 thì nằm ngang với ống lửa nóng" được cấp, G.Daimler tiếp tục nộp bằng sáng chế khác cho một hệ thống "kiểm soát tốc độ của động cơ bằng cách kiểm soát các van xả" để bảo vệ phát minh của mình.

Phiên bản cải tiến của động cơ sau đó là động cơ bốn thì một xi lanh thẳng đứng, được đặt tên là "đồng hồ quả lắc" (vì nó trông giống đồng hồ quả lắc) và được cấp bằng sáng chế vào tháng 4 năm 1885. Trong "đồng hồ quả lắc", cơ chế tay quay và bánh đà lần đầu tiên được bọc trong một cacte chống dầu và bụi, trên đó có xi-lanh làm mát bằng khí. Nó được thiết kế nhỏ gọn phù hợp để lắp đặt trong nhiều loại thiết bị: khối lượng 60kg, dung tích xi lanh 264cc, công suất 0,5 mã lực (0,37kW) tại 650 vòng/phút (650rpm). Đây được coi là tiền thân của các động cơ xăng hiện đại.

Còn nữa

Thảo Anh