Khung xe đạp: Tất cả những gì bạn cần biết
Xe đạp đang trở thành một phương tiện giao thông và phương pháp vận chuyển phổ biến ngày càng trong xã hội. Sự phổ biến của xe đạp không chỉ phản ánh xu hướng sống lành mạnh và bảo vệ môi trường mà còn đóng góp tích cực vào việc cải thiện cuộc sống đô thị và đem lại nhiều lợi ích cho cộng đồng. Khung xe đạp là một trong những thành phần quan trọng nhất của chiếc xe đạp. Nó đảm bảo tính ổn định và độ bền của xe, đồng thời cũng ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm người dùng khi sử dụng. Trong bài viết này, hãy cùng Maruishi Việt Nam tìm hiểu về tầm quan trọng của khung xe đạp, cùng với các loại khung xe và chất liệu khung xe nào tốt.
Khung xe đạp
Khung xe đạp là gì?
Khung xe đạp là gì? Khung xe đạp là khung gọng cơ bản của chiếc xe đạp, tạo nên hình dáng và cấu trúc chính cho chiếc xe. Nó chủ yếu bao gồm các ống và các phần được gắn liền với nhau để tạo thành một khung hỗ trợ cho các thành phần khác như bánh xe, hệ thống truyền động, bàn đạp và cánh bánh xe. Một bộ khung xe đạp bao gồm chính khung và phuộc, và đôi khi còn kèm theo tai nghe và cọc yên. Các nhà sản xuất khung thường tạo ra bộ khung xe đạp bằng cách kết hợp khung và phuộc lại với nhau thành một bộ ghép nối hoàn chỉnh.
Các loại khung xe đạp có thể được làm bằng nhiều vật liệu khác nhau như thép, nhôm, titan và sợi carbon. Thiết kế khung cũng có thể khác nhau tùy theo loại xe đạp và mục đích sử dụng, bao gồm các khung xe đạp đường phố, xe địa hình, xe đua, xe đạp du lịch và nhiều loại khác.
Tầm quan trọng của khung xe đạp
Khung xe đạp đóng vai trò như thế nào? Khung xe đạp đóng vai trò là một bộ phận trung tâm của chiếc xe, nó là mắt xích kết nối các thành phần khác như bánh xe, tay lái, yên xe và hệ thống truyền động. Tính ổn định và độ bền của khung xe đóng góp một phần quan trọng đến sự hoạt động hiệu quả và an toàn của chiếc xe đạp.
Một khung xe đạp có chất lượng tốt sẽ đảm bảo cho chiếc xe có khả năng vận hành mạnh mẽ và ổn định hơn trong suốt quá trình di chuyển. Bằng cách giảm thiểu rung động và duy trì sự cân bằng tốt, khung xe đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện trải nghiệm lái và kiểm soát của người lái.
Ngoài ra, khung xe đạp còn có ảnh hưởng đáng kể đến sự thoải mái của người sử dụng. Một khung xe tốt sẽ giúp người lái cảm thấy thoải mái hơn, giảm thiểu các cảm giác rung động và không thoải mái khi di chuyển trên các địa hình khác nhau. Điều này không chỉ giúp tránh các chấn thương không mong muốn mà còn làm cho việc sử dụng xe trở nên thú vị và an toàn hơn.
Tóm lại, khung xe đạp không chỉ là một thành phần kết nối mà còn là hạt nhân của chiếc xe, đóng vai trò quyết định đến sự ổn định, hiệu suất và trải nghiệm người dùng. Chọn một khung xe đạp chất lượng là cơ sở quan trọng để đảm bảo một hành trình lái xe an toàn, thoải mái và thú vị.
Các biến thể của khung xe đạp
Ngoài khung bánh xe hình kim cương phổ biến, đã phát triển nhiều loại biến thể khung khác cho xe đạp, một số trong số đó vẫn được sử dụng phổ biến ngày nay.
Khung kim cương
Trong khung hình kim cương, phần “tam giác” chính không thực sự hình thành một hình tam giác vì nó gồm bốn ống: ống đầu, ống trên, ống xuống và ống ngồi. Phần tam giác phía sau bao gồm ống yên được nối với nhau thông qua cặp ống giữ xích và ống giữ yên.
Ống đầu chứa bộ giữ đầu, giao diện với bộ phận phuộc. Ống trên nối ống đầu với ống ngồi ở phía trên. Ống trên có thể được đặt ngang (song song với mặt đất), hoặc có thể dốc xuống hướng ống ngồi để tạo thêm không gian khi đứng. Ống xuống nối ống đầu với vỏ giá đỡ phía dưới.
Phần tam giác phía sau kết nối với các đầu phuộc sau, nơi bánh sau được gắn. Nó bao gồm ống yên xe kết hợp với cặp ống giữ xích và ống giữ yên xe. Ống giữ xích chạy từ giá đỡ phía dưới đến các đầu phuộc sau. Ống giữ yên xe nối đỉnh của ống yên xe (thường ở hoặc gần cùng vị trí với ống trên cùng) với các đầu phuộc sau.
Khung bước qua
Trong quá khứ, khung xe đạp dành cho phụ nữ có một ống trên cùng được nối ở giữa ống yên xe thay vì ở trên cùng, dẫn đến chiều cao của giá đỡ thấp hơn. Điều này cho phép người lái dễ dàng bước qua khi mặc váy hoặc đầm. Từ đó, thiết kế này đã được áp dụng trong xe đạp đa dụng cho cả nam và nữ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lên xuống xe, và còn được gọi là khung có bậc hoặc khung mở. Một phong cách khác đạt được kết quả tương tự là khung mixte.
Khung nằm nghiêng
Xe đạp nằm nghiêng di chuyển bộ truyền động đến vị trí phía trước của người lái thay vì ở dưới, điều này thường cải thiện sự trượt xung quanh người lái mà không cần đến khúc cua gấp đặc trưng ở eo mà các tay đua xe đạp khung kim cương thường sử dụng. Để tránh làm cho xe đạp khung kim cương trở nên lỗi thời trong các cuộc đua, việc đua xe đạp nằm đã bị cấm ở Pháp vào năm 1934, dẫn đến việc sản xuất xe đạp nằm vẫn bị suy thoái trong nửa thế kỷ sau đó. Tuy nhiên, đến năm 2000, nhiều mẫu xe đạp từ nhiều nhà sản xuất đã có sẵn trên thị trường.
Khung nằm sấp
Loại xe đạp nằm sấp hiếm khi sử dụng di chuyển bộ truyền động về phía sau của người lái, dẫn đến vị trí lái với đầu hướng về phía trước và ngực hướng xuống.
Khung chéo
Khung chéo chủ yếu bao gồm hai ống tạo thành hình chữ thập: ống yên từ giá đỡ dưới cùng đến yên xe và xương sống từ ống đầu đến trục sau.
Liền khối
Khung liền khối là một kiểu thiết kế độc đáo trong ngành sản xuất xe đạp. Thay vì sử dụng nhiều ống và cấu trúc bổ sung, khung liền khối được tạo ra bằng cách tạo ra một lớp vỏ rỗng với bề mặt liền mạch. Điều này tạo ra một hình dạng chắc chắn và đồng nhất, đồng thời giảm bớt trọng lượng và tạo nên một vẻ đẹp tinh tế cho chiếc xe.
Gấp
Khung xe đạp gấp đặc trưng bởi khả năng có thể gấp lại thành một hình dạng nhỏ gọn, thuận tiện cho việc vận chuyển hoặc lưu trữ. Thiết kế linh hoạt của khung gấp cho phép người dùng dễ dàng gập xe lại khi không sử dụng, giúp tiết kiệm không gian và thuận tiện trong việc di chuyển và cất giữ xe. Khả năng gấp này đã giúp xe đạp gấp trở thành lựa chọn ưa thích cho những người sống trong các thành phố đông đúc và cần tiết kiệm không gian.
Penny-faring
Khung xe đạp Penny-farthing có đặc điểm nổi bật là bánh trước lớn hơn đáng kể so với bánh sau. Đây là một thiết kế cổ điển và độc đáo trong lịch sử xe đạp, với bánh trước được làm to hơn và bánh sau nhỏ hơn, tạo nên sự chênh lệch rõ rệt về kích thước giữa hai bánh. Khung Penny-farthing thường có thân xe dài và vòng đùi được đặt lên bánh trước, trong khi bánh sau thường nhỏ hơn và đặt thấp hơn so với bánh trước.
Dù có thiết kế độc đáo, xe đạp Penny-farthing không còn phổ biến như trước đây do khả năng lái không ổn định và rủi ro cao khi điều khiển. Tuy nhiên, đây vẫn là một phần quan trọng trong lịch sử phát triển của xe đạp, góp phần định hình và thay đổi cách mà xe đạp đã phát triển qua các thế hệ.
Khung Tandem
Khung xe đạp Tandem là một kiểu thiết kế đặc biệt được sử dụng cho các chiếc xe đạp đa người lái. Trong khung xe đạp Tandem, có hai hoặc nhiều yên và bộ truyền động cho từng người lái, cho phép nhiều người cùng tham gia lái xe và chia sẻ trải nghiệm đạp xe. Khung xe đạp Tandem thường được thiết kế dài hơn và chịu được tải trọng lớn hơn để đảm bảo tính ổn định và an toàn khi có nhiều người lái.
Hình dạng khung xe đạp
Hình dạng khung xe đạp được xác định bởi chiều dài của các ống và góc mà chúng được gắn vào. Khi so sánh các hình dạng khung khác nhau, các nhà thiết kế thường tập trung vào việc so sánh góc ống ngồi, góc ống đầu, chiều dài ống trên (ảo) và chiều dài ống tựa. Để hoàn thành các thông số kỹ thuật của một chiếc xe đạp để sử dụng, người lái điều chỉnh vị trí tương đối của yên xe, bàn đạp và tay lái:
- Chiều cao yên xe: Khoảng cách từ tâm của giá đỡ dưới cùng đến điểm tham chiếu ở trên đỉnh giữa của yên xe.
- Ngăn xếp: Khoảng cách thẳng đứng từ tâm của giá đỡ dưới cùng đến đỉnh của ống đầu.
- Tầm với: Khoảng cách theo chiều ngang từ tâm của giá đỡ dưới cùng đến đỉnh của ống đầu.
- Độ rơi của giá đỡ dưới cùng: Khoảng cách mà tâm của giá đỡ dưới cùng nằm dưới mức của moay ơ phía sau.
- Độ rơi của tay lái: Khoảng cách thẳng đứng giữa điểm tham chiếu ở đầu yên xe và tay lái.
- Khoảng lùi yên xe: Khoảng cách theo phương ngang giữa mặt trước của yên xe và tâm của giá đỡ phía dưới.
- Chiều cao nổi bật: Chiều cao của ống trên cùng so với mặt đất.
- Tâm trước: Khoảng cách từ tâm của giá đỡ dưới cùng đến tâm của moay-ơ trước.
- Ngón chân chồng lên nhau: Mức độ mà bàn chân có thể can thiệp vào việc lái bánh trước.
Hình dạng của khung xe phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Ví dụ, xe đạp đường thường đặt tay lái ở vị trí thấp hơn và xa hơn so với yên xe để tạo ra tư thế ngồi cúi người; trong khi xe đạp đa dụng tập trung vào sự thoải mái và có tay lái cao hơn, tạo nên tư thế ngồi thẳng.
Hình dạng khung cũng ảnh hưởng đến các đặc điểm vận hành. Để biết thêm thông tin, có thể tham khảo các bài viết về hình dạng xe đạp và xe máy cũng như động lực học của xe đạp và xe máy.
Kích thước khung
Các phép đo thông thường được sử dụng là đo dọc theo ống yên xe từ tâm của giá đỡ dưới cùng đến tâm của ống trên cùng. Kích thước “trung bình” điển hình là 54 hoặc 56 cm (khoảng 21,2 hoặc 22 inch) cho xe đạp đua nam châu Âu, hoặc 46 cm (khoảng 18,5 inch) cho xe đạp leo núi nam. Sự đa dạng về hình dạng khung hiện nay đã dẫn đến các phương pháp đo kích thước khác. Xe đạp du lịch thường có khung dài hơn, trong khi xe đạp đua thường có khung nhỏ gọn hơn.
Xe đua đường và xe đạp ba môn phối hợp
Xe đua đường được thiết kế để truyền lực hiệu quả ở trọng lượng tối thiểu và kháng cự tối thiểu. Hình dạng khung xe đua đường thường được chia thành hai loại: hình học truyền thống với ống đầu ngang và hình học nhỏ gọn với ống đầu nghiêng.
Khung hình học truyền thống thường mang lại sự thoải mái và ổn định cao hơn và thường có chiều dài cơ sở dài hơn, tạo nên hai yếu tố này. Hình dạng nhỏ gọn cho phép đỉnh ống đầu nằm cao hơn đỉnh ống yên, giảm chiều cao bước qua và hạ thấp trọng tâm. Ý kiến khác nhau về lợi ích khi điều khiển xe với khung nhỏ gọn, nhưng một số nhà sản xuất cho rằng phạm vi kích thước nhỏ hơn có thể phù hợp với hầu hết người đua và khung không cần phải có ống đầu ngang hoàn toàn.
Xe đua đường thường có góc ống ngồi dốc hơn, đo từ mặt phẳng ngang. Điều này đặt người lái trong tư thế đạp mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, điều này đánh đổi lại bằng tính thoải mái khi sử dụng.
Các xe đạp ba môn phối hợp thường có thiết kế khác biệt, với khung cho phép người lái nằm thấp hơn để tạo sự khí động học. Tuy vậy, sự đánh đổi là sự xử lý và ổn định có thể bị ảnh hưởng.
Xe đạp leo núi
Xe đạp leo núi thường được trang bị bộ giảm xóc để cải thiện sự thoải mái khi đi và khả năng xử lý trên địa hình khắc nghiệt. Có nhiều biến thể của xe đạp leo núi, bao gồm cả xe có hệ thống treo hoàn toàn và chỉ có hệ thống treo phía trước (hardtails). Các thiết kế này thường đi kèm với hình tam giác xoay phía sau để kích hoạt bộ giảm xóc.
Xe đạp đa dụng
Xe đạp đa dụng (Roadster) theo truyền thống được thiết kế với một loạt các đặc điểm tạo nên tư thế lái thoải mái và thẳng đứng. Với góc đầu ống khoảng 66 hoặc 67 độ, cùng với ống yên, khung này giúp người lái có một tư thế ngồi thẳng và tự nhiên, tạo sự thoải mái trong quá trình điều khiển. Mục tiêu chính của xe đạp loại này là đảm bảo cảm giác thoải mái và ổn định trong suốt chuyến đi.
Ngoài ra, xe đạp Roadster còn có các đặc điểm khác đáng chú ý. Chiều dài cơ sở dài, thường lên tới khoảng 40 inch hoặc thậm chí từ 43 đến 47 inch đối với các phiên bản xe đạp dài, giúp cải thiện sự ổn định và tạo sự thoải mái khi di chuyển trên mặt đường. Càng dài của phuộc, với chiều dài khoảng 3 inch (76mm), đóng vai trò quan trọng trong việc giảm sốc và hấp thụ va chạm từ bề mặt đường.
Vật liệu khung xe đạp
Vật liệu được sử dụng để làm khung xe đạp có thể đa dạng và được chọn dựa trên các yếu tố như trọng lượng, độ bền, giảm sốc, tính linh hoạt, hiệu suất và giá cả. Một số vật liệu khung xe đạp phổ biến như:
- Nhôm (Aluminum): Nhôm là vật liệu phổ biến trong việc sản xuất khung xe đạp. Nó nhẹ, bền và có khả năng chống ăn mòn tốt. Khung nhôm thường có giá thành thấp hơn so với một số vật liệu khác, và chúng thường được sử dụng trong các mẫu xe đạp vào mức giá trung bình.
- Thép (Steel): Thép đã từng là vật liệu phổ biến cho khung xe đạp và vẫn được sử dụng trong nhiều thiết kế cổ điển và custom. Thép có độ bền cao và tính đàn hồi tốt, cho phép tạo ra các khung xe đạp có khả năng giảm sốc tốt. Tuy nhiên, nó thường nặng hơn nhôm hoặc các vật liệu hiện đại khác.
- Carbon Fiber (Sợi carbon): Carbon fiber là vật liệu rất nhẹ và có độ bền cơ học cao, giúp tạo ra khung xe đạp cực kỳ nhẹ và cứng. Carbon fiber có thể được tùy chỉnh để tạo ra các dạng khung khác nhau với tính linh hoạt và giảm sốc tùy theo cách sử dụng sợi carbon và cách đặt lớp.
- Titanium (Titan): Titan là một vật liệu hiếm và có giá đắt, nhưng nó có tính linh hoạt tốt, độ bền cao và chống ăn mòn tốt. Khung xe đạp titanium thường rất nhẹ và bền, là lựa chọn ưa thích của những người yêu thích xe đạp đắt tiền.
- Kevlar: Kevlar là một loại sợi có độ bền cao, thường được sử dụng để tăng tính cứng và giảm sốc trong các thiết kế khung xe đạp. Nó thường được sử dụng cùng với carbon fiber để tạo ra các khung xe đạp với tính linh hoạt và bền vững.
- Composite Materials (Vật liệu composite): Các vật liệu composite kết hợp các thành phần khác nhau như sợi carbon, sợi thủy tinh và nhựa epoxy để tạo ra các khung xe đạp với tỷ lệ cân nặng và độ bền tối ưu.
- Bamboo (Tre): Một lựa chọn thú vị khác là sử dụng tre để làm khung xe đạp. Tre có tính đàn hồi tự nhiên và có thể tạo ra những thiết kế sáng tạo và bền bỉ.
Biên tập viên
