Từ Kính An Toàn Đến Lốp Dự Phòng: Những Nguyên Lý An Toàn Sớm Bị Lãng Quên

Chia sẻ trang này
Trước thời đại của đai an toàn Volvo và túi khí, ngay từ những năm đầu của ô tô, hạt giống của khái niệm an toàn ngày nay đã được gieo trồng: Kính an toàn được cấp bằng sáng chế vào năm 1905, phanh tang trống được cấp bằng sáng chế vào năm 1902, Rambler với bánh xe dự phòng đi kèm từ nhà máy, và động cơ khởi động điện đã đưa tay quay bằng tay vào dĩvã quá khứ. Không phát minh nào trong số này trở thành tiêu chuẩn chỉ sau một đêm; một số trong chúng đã "sớm" trong hàng thập kỷ. Đây là câu chuyện của cuộc cách mạng an toàn thầm lặng đó.
Điểm Nổi Bật
- Bằng sáng chế ô tô đầu tiên cho kính an toàn thuộc về John Crewe Wood vào năm 1905; và việc nó trở thành trang bị tiêu chuẩn phải đến giữa những năm 1920.
- Louis Renault cấp bằng sáng chế cho phanh tang trống vào năm 1902; cùng năm đó, Frederick Lanchester nhận bằng sáng chế cho loại phanh đĩa kiểu kẹp đầu tiên.
- Chiếc ô tô đầu tiên đi kèm bánh xe và lốp dự phòng từ nhà máy là Rambler năm 1909, và 1.692 chiếc được sản xuất trong năm đó.
- Hệ thống khởi động điện của Kettering xuất hiện trên Cadillac vào năm mẫu 1912 và khiến tay quay bằng tay nguy hiểm trở nên lỗi thời.
Tại Sao Có Bài Viết Này? Bởi Vì An Toàn Luôn Đến Sớm
Hãy nghĩ như thế này: Đầu những năm 1900, ô tô là một món hàng xa xỉ, là đồ chơi của giới giàu. Không ai thắt đai an toàn, không ai tiến hành thử nghiệm va chạm. Nhưng chính vào thời kỳ này, những trang bị an toàn mà ngày nay chúng ta gọi là "không thể thiếu" đã lần lượt được phát minh. Điều ấn tượng nhất là: Giữa phát minh và sự chuẩn hóa đôi khi có 20-30 năm. Nói cách khác, câu chuyện này thực chất không phải là "tìm ra ý tưởng", mà là câu chuyện về sự kiên trì trong việc biến ý tưởng thành của mọi người.
Vậy những phát minh an toàn sớm này giải quyết vấn đề nào? Hãy tóm tắt ngắn gọn, rồi chúng ta sẽ nói chi tiết từng cái:
| Phát Minh | Năm | Tiên Phong | Vấn Đề Được Giải Quyết |
|---|---|---|---|
| Kính an toàn (laminated) | 1905 | John Crewe Wood | Vụn vỡ của kính chắn gió khi bị vỡ |
| Phanh tang trống | 1902 | Louis Renault | Phanh không hiệu quả |
| Phanh đĩa | 1902 | Frederick W. Lanchester | Phanh tản nhiệt tốt hơn |
| Bánh xe dự phòng | 1909 | Rambler | Bị mắc kẹt trên đường với lốp bị xẹp |
| Khởi động điện | 1912 | Kettering / Cadillac | Tay quay bằng tay nguy hiểm |
Kính An Toàn Được Phát Minh Như Thế Nào và Tại Sao Việc Trở Thành Tiêu Chuẩn Mất Hàng Thập Kỷ?
Những chiếc ô tô đầu tiên thậm chí còn không có kính chắn gió. Kính chắn gió bắt đầu xuất hiện như thiết bị tùy chọn vào khoảng năm 1904 và được làm từ kính thường. Nghĩa là nếu có một viên đá nhỏ va vào, kính sẽ vỡ tan tành, và những mảnh sắc nhọn sẽ văng vào mặt và mắt của bạn. Đúng là một tình huống đáng sợ, phải không?
Ngẫu Nhiên, Một Luật Sư và Chất Dán Giữa Hai Tấm Kính
Sự ra đời của kính laminated thực chất là câu chuyện của hai hành trình riêng biệt. Một phía là nhà hóa học người Pháp Édouard Bénédictus: Năm 1903, trong phòng thí nghiệm, ông làm đổ một lọ chứa cellulose nitrate, lọ vỡ nhưng các mảnh không văng ra. Ngay sau đó, khi đọc trên báo tin về hai phụ nữ bị thương bởi mảnh kính vỡ, ý tưởng nảy ra trong đầu ông, và ông đã phát triển kính an toàn bằng cách đặt một lớp cellulose nitrate giữa hai lớp kính. Ông nộp đơn xin bằng sáng chế năm 1909, thành lập Société du Verre Triplex vào năm 1911 và sử dụng tên thương mại "Triplex" trong các bằng sáng chế của Anh và Pháp.
Ở phía bên kia là luật sư người Anh John Crewe Wood. Luật sư đến từ Swindon, Wiltshire này đã nhận được bằng sáng chế của Anh và Hoa Kỳ dành riêng cho kính laminated dùng cho kính chắn gió ô tô vào năm 1905. Ông kết nối các lớp kính với nhau bằng nhựa đường Canada và đã nghiêm túc hóa công việc của mình bằng cách thành lập Safety Motor Screen Company. Nghĩa là khi ô tô mới chỉ bắt đầu phổ biến, đã có người nói "đừng để tấm kính này làm người ta bị cắt" và thậm chí còn lấy bằng sáng chế cho nó.
Con Đường Dài Từ Chiến Tranh, PVB Đến Việc Chuẩn Hóa
Vậy tại sao ý tưởng siêu việt này lại không ngay lập tức trở thành tiêu chuẩn? Bởi vì kính Triplex chậm và đắt; các nhà sản xuất ô tô ban đầu không mặn mà. Bước ngoặt là Chiến tranh Thế giới thứ nhất: Kính laminated được sử dụng rộng rãi trong kính mắt khẩu trang chống hơi độc và nhu cầu tăng lên cùng với chiến tranh. Sau khi chiến tranh kết thúc, việc chuyển sang ô tô tăng tốc; khoảng năm 1924, những ứng dụng ô tô đầu tiên xuất hiện tại Hoa Kỳ và Ford đưa kính laminated thành tiêu chuẩn vào năm 1928. Mặc dù các con số về việc nhà sản xuất nào chuyển vào năm nào thay đổi tùy theo nguồn, nhưng rõ ràng là khoảng 1926-1927, Rickenbacker là một trong những nhà sản xuất đầu tiên đưa kính an toàn thành tiêu chuẩn cho toàn bộ xe. Nghĩa là từ bằng sáng chế đến chuẩn hóa là tròn hơn 20 năm.
Cuộc cách mạng thực sự đến vào năm 1927: Các nhà hóa học người Canada Howard W. Matheson và Frederick W. Skirrow đã phát minh ra nhựa polyvinyl butyral (PVB). Kính laminated với PVB không bị đổi màu và có khả năng chống xuyên thủng cao hơn nhiều; nó nhanh chóng thay thế các loại kính cũ. Vào những năm 1930, Đạo luật Giao Thông Đường Bộ của Anh bắt buộc kính an toàn cho kính chắn gió trên tất cả các xe mới; năm 1937, lớp trung gian cuối cùng được thử nghiệm, năm 1966 màng PVB được nâng lên 0,76 mm và kính chắn gió có khả năng chống xuyên thủng cao trở thành tiêu chuẩn tại Hoa Kỳ. Ngày nay, kính chắn gió laminated là bắt buộc ở tất cả các quốc gia lớn và tính đến năm 2020, được sử dụng trên hơn 1,2 tỷ xe. Câu chuyện bắt đầu từ một chiếc chai bị đổ đã đi được một chặng đường dài, và biết bao nhiêu!
Ai Phát Minh Phanh Tang Trống, Tại Sao Phanh Đĩa Ra Đời Muộn?

Làm cho một chiếc xe tăng tốc thật dễ dàng; phần khó thực sự là dừng lại. Trên những chiếc ô tô thời kỳ đầu, phanh khá thô sơ và kém hiệu quả. Phanh tang trống ô tô hiện đại lần đầu tiên được Maybach sử dụng trên một chiếc xe vào năm 1900; bước đột phá thực sự được thực hiện vào năm 1902: Kỹ sư người Pháp Louis Renault đã nhận bằng sáng chế cho phanh tang trống hiện đại mở rộng vào trong. Trong hệ thống của Renault, một cặp guốc phanh lò xo bên trong đè vào tang trống và thương hiệu Renault là thương hiệu đầu tiên sử dụng phanh này. Một khía cạnh khác của đóng góp của Renault là chuyển má phanh sang amiăng - một bước mang tính cách mạng như một vật liệu ma sát trong thời kỳ đó. Phanh tang trống là giải pháp phanh tiêu chuẩn của ô tô trong nhiều thập kỷ; trong khi việc phanh đĩa phổ biến mất rất nhiều năm.
Phanh Đĩa Thời Đầu Của Lanchester: Thiên tài bị lãng quên của năm 1902
Điều thú vị là cùng năm đó (1902), kỹ sư người Anh Frederick William Lanchester đã phát minh ra loại phanh đĩa kiểu kẹp đầu tiên và vào ngày 1 tháng 12 năm 1902 được cấp Bằng sáng chế số được khen thưởng với 26,407. Hệ thống của ông kẹp một đĩa giữa hai má phanh giống như phanh kẹp của xe đạp. Đó chính là tổ tiên của giải pháp mà gần như mọi chiếc xe hiện đại ngày nay đều sử dụng. Vậy tại sao nó không lan rộng ngay lập tức? Các vấn đề về tính khả thi: Vật liệu và kỹ thuật sản xuất thời kỳ đó chưa đủ để biến thiết kế thanh lịch này thành hiện thực. Phanh đĩa phải mất hàng thập kỷ mới được áp dụng trên ô tô sản xuất hàng loạt. Số phận của Lanchester rất giống số phận của kính an toàn: đúng ý tưởng, sai thời điểm.
Lốp dự phòng: Bánh xe dự phòng đến từ đâu?
Ngày nay, lốp dự phòng nằm dưới đáy cốp xe, trong một ngăn mà hầu hết chúng ta chưa bao giờ mở ra. Nhưng những chiếc ô tô thời kỳ đầu được sản xuất mà không có bánh xe dự phòng! Việc bị xịt lốp trên đường khi đó có nghĩa là phải đứng bất lực bên lề đường.
Ngay cả bản thân từ ngữ này cũng mang một câu chuyện: Năm 1904, Thomas Morris Davies và Walter Davies đã đăng ký bằng sáng chế cho chiếc bánh xe dự phòng đầu tiên dành cho ô tô tại thị trấn Llanelli ở xứ Wales và thành lập doanh nghiệp mang tên Stepney Works. Cái tên "Stepney" xuất phát chính xác từ doanh nghiệp này. Nghĩa là từ mà chúng ta gọi là "lốp dự phòng" thực ra là tên của một thị trấn xứ Wales và một nhà máy.
Còn chiếc ô tô đầu tiên được giao kèm bánh xe dự phòng và lốp từ nhà máy là Rambler do Thomas Jeffery & Company sản xuất tại Mỹ vào năm 1909. Năm đó có đúng 1.692 chiếc được sản xuất, và bánh xe dự phòng đầu tiên được đặt ở bên phải xe. Hãy lưu ý: Một là phụ kiện và bằng sáng chế (anh em nhà Davies năm 1904), còn lại là trang bị sản xuất hàng loạt (Rambler năm 1909). Khi hai yếu tố này kết hợp, phương trình "xịt lốp = chuyến đi hoang phế" đã trở thành lịch sử. Ngày nay, mặc dù nhiệm vụ này ở hầu hết các xe đã do bộ vá lốp hoặc lốp run-flat đảm nhận, lốp dự phòng vẫn là cư dân kinh điển của cốp xe.
Máy đề điện: Tại sao tay quay đề đi vào lịch sử?
Để khởi động những chiếc ô tô thời kỳ đầu, bạn phải quay tay quay phía trước động cơ bằng toàn bộ sức mạnh của mình. Vấn đề là khi động cơ giật ngược, tay quay đó sẽ quay ngược cùng bạn, và hậu quả có thể là chấn thương như gãy tay, gãy ngón tay hoặc tổn thương mặt. Chính vì lý do này, Henry M. Leland, người đứng đầu Cadillac, coi tay quay đề bằng tay là nguy hiểm và quyết định phát triển một thiết bị đề điện. Charles F. Kettering, làm việc tại Delco ở Dayton, Ohio, bắt đầu phát triển thiết bị này theo yêu cầu của bạn bè và đồng nghiệp Edward Deeds, và vào tháng Hai năm 1911, Delco đã tạo ra một mẫu khả thi. Đơn xin bằng sáng chế cho máy đề điện được nộp vào ngày 15 tháng 6 năm 1911; bằng sáng chế được cấp ba năm sau đó, vào ngày 17 tháng 8 năm 1915.
Hệ thống đề điện và đánh lửa bằng chìa khóa của Kettering được giới thiệu trên các xe Cadillac năm mẫu 1912. Nhờ vậy, xe của bạn nổ máy chỉ bằng một cú vặn chìa khóa - những chấn thương vì tay quay khởi động đã trở thành lịch sử. Ngày nay, bất kỳ ai nhấn nút start-stop để đề máy đều đang sống với di sản của Kettering. Hơn thế, phát minh này không chỉ là tiện nghi mà còn là một cải tiến an toàn thực sự: Không ai còn phải chịu cảnh đầu bị đập vào tay quay khởi động nữa.
Những phát minh sớm này đã ăn rễ thế nào vào nhận thức an toàn của ngày nay?
Tôi muốn lưu ý đến điểm chung của năm phát minh này: Không cái nào được làm ra để "đu bắt kịp mốt". Mỗi cái đều giải quyết một vấn đề thực tế, đau đớn - kính cắt tay, phanh không đủ, lốp nổ khiến bạn bế tắc, tay quay khởi động làm gãy tay. Và mỗi cái đều "đi trước thời đại" hàng năm trời cho đến khi giải pháp kỹ thuật đúng đắn trở thành tiêu chuẩn.
Hành trình của kính dán an toàn từ bằng sáng chế 1905 đến giữa những năm 1920, phanh tang trống giữ vững tiêu chuẩn hàng chục năm, phanh đĩa của Lanchester chỉ được thấu hiểu sau hàng thập kỷ: Đó là bằng chứng cho thấy an toàn ô tô đã tiến bộ từng bước, bền bỉ. Lần tới khi lên xe, thắt dây an toàn hay nhìn ra qua kính chắn gió, hãy dừng lại một giây để nghĩ: Phía sau tấm kính ấy là một chai vỡ, phía sau chiếc phanh ấy là một kỹ sư Pháp, phía sau bánh dự phòng trong cốp là một thị trấn ởKent mang tên trong tên của nó, và phía sau nút đề là một nhà phát minh đến từ Dayton. Theo bạn, cái nào phải chờ đợi lâu nhất?
Nguồn tham khảo
- Laminated glass - Wikipedia
- Serendipitous Invention – Safety Glass - LexOrbis
- History of (PVB) laminated glass in Automotive - GlassOnWeb
- Laminated glass Facts for Kids - Kiddle
- From Glass to Elegance: The History of the Car Windscreen - Autentici
- A good idea at the time: Safety Motor Screen - The Telegraph
- Automotive safety glass: A brief history in time - Windshield Experts
- Windshield Glass Through the Years: A Brief History - Crystal Glass
- The evolution and importance of car windshields in automotive design - ACerS Bulletin
- 7 Interesting Facts About Laminated Glass - Techni-Glass
- June Is National Safety Month - Jack's Glass
- Drum brake - Wikipedia
- The History of Automotive Braking and Its Evolution - BrakeStore
- What's Up With Those Old Drum Brakes? - NAPA Blog
- The history of braking systems - ABE Brakes
- Brakes - Monroe Auto & Tire
- Drum brake – Invented by Louis Renault - Edubilla
- Frederick W. Lanchester - Wikipedia
- History of Disc Brake - Medium
- The Disc Brake: A Stop Is Heat - YouBlob
- Stepney Spare Wheel - BBC A History of the World
- Spare tire - Wikipedia
- 1909 Rambler Model 44 Touring - ConceptCarz
- Ramble On - 1909 Rambler - Hemmings
- From Panhard to Rambler - Otomobilgi
- June 15, 1911 – The electric starter is patented - Automotive History
- Charles F. Kettering - Wikipedia
- Charles F. Kettering, nhà phát minh bộ đề điện - History.com
- Ngày này trong lịch sử: Bộ đề điện được cấp bằng sáng chế - OnAllCylinders
- Sự ra đời của bộ đề điện trên ô tô - Mark Strecker
- Lịch sử hấp dẫn của các tính năng an toàn trên ô tô - MR-KEY