Lịch sử ra đời của lốp xe

Sau gần 200 năm phát triển, lốp xe là một ngành công nghiệp quan trọng ảnh hưởng tới ngành sản xuất các phương tiện giao thông. Ngày nay, có rất nhiều các tập đoàn chuyên nghiên cứu và sản xuất lốp xe trong đó có các hãng lốp mang tên của những người đầu tiên đặt nền móng cho ngành công nghiệp lốp xe: Goodyear, Michelin và Dunlop.

Danh từ "tyre" nguyên gốc để chỉ "lốp xe" dựa trên những chiếc xe bánh gỗ thời kì đầu tiên con người phát triển các phương tiện giao thông. Khi đó, các bánh xe được làm từ những tấm gỗ ghép lại với viền bằng thép bao xung quanh. Sau khi lốp xe ra đời, danh từ "tyre" được sử dụng để chỉ bộ phận này trên xe nguồn gốc từ vai trò kết nối (tied) và giữ chặt các tấm gỗ của bánh xe.

Tên lốp xe (tyre) bắt nguồn từ vai trò giữ chặt của các đai kim loại quanh bánh xe bằng gỗ.

Sau đó, những người khám phá thế giới đầu thế kỉ XIX đã thấy người Ấn Độ sử dụng các tấm cao su để chống thấm. Loại vật liệu đàn hồi này được dân châu Âu để mắt tới, vào những năm 1800, Charles Mcintosh đã sử dụng latex làm từ nhựa của một loài cây trong rừng Amazone để đệm vào viền của các bánh xe. Xe chạy êm hơn nhưng vẫn tồn tại nhiều nhược điểm: thời tiết lạnh khiến loại vật liệu này bị bở vỡ, còn trời nóng lại khiến lốp bằng latex bị quằn nếp. Người ta tiếp tục tìm kiếm một loại vật liệu có khả năng đàn hồi và bền với nhiệt độ hơn để ứng dụng làm lốp xe.

Hình ảnh chế tạo lốp xe trong nhà máy của Goodyear.

Tới năm 1839, Charles Goodyear phát hiện ra phương pháp lưu hoá cao su sẽ giúp cao su bền hơn, đàn hồi tốt hơn. Cao su trở thành vật liệu phổ biến nhất để chế tạo lốp xe, nhất là lốp xe đạp. Tuy nhiên, lốp xe ở thời kì này vẫn là lốp cao su đặc.

Lốp xe ở thời kì này vẫn là lốp cao su đặc.

48 năm sau, khoảng tháng 10/1887, trong một ngày chơi với con trai trong sân nhà mình, bác sĩ thú y người Ireland John Boyd Dunlop đã nghĩ ra ý tưởng bơm hơi vào bên trong cao su để làm lốp xe. Bởi con trai ông cảm thấy khó chịu với những chiếc bánh xe trên chiếc xe đồ chơi của mình vì nó quá xóc. Mặc dù là một bác sĩ thú y, John Boyd Dunlop lại có những kinh nghiệm và hiểu biết nhất định về cao su, ông đã bơm khí vào một ống cao su rồi lắp lên bánh xe bằng gỗ đường kính 96cm của chiếc xe đạp 3 bánh của con trai. Nhận thấy hiệu quả tuyệt vời của lốp xe rỗng bơm hơi, ông đã đăng kí bản quyền sáng chế và chính thức được công nhận vào ngày 7/12/1888 (tuy nhiên, trước đó Robert William Thomson đã được cấp bằng sáng chế về công nghệ lốp khí nén tương tự vào năm 1847).

Kết cấu lốp xe của Dunlop (trái) và do anh em Michelin (phải) sáng chế.

Lốp xe của Dunlop thành công vang dội tại các giải đua xe đạp thời đó ở Ireland và sau đó là Anh. Điều này khiến cho kiểu lốp xe này nhanh chóng được ứng dụng trên các mẫu xe thương mại. Công ty cung cấp lốp xe mà John Boyd Dunlop làm chủ phát triển mạnh mẽ trên thị trường, dù vướng vào cuộc chiến pháp lý với William Thomson. Tuy nhiên, kết cấu cơ bản của lốp xe hiện nay chúng ta sử dụng không hoàn toàn tương tự lốp xe của Dunlop. Lốp xe của Dunlop vẫn có tuổi thọ rất thấp vì chưa giảm được ma sát trượt giữa mặt đường và bề mặt lốp khi xe chạy.

Édouard Michelin và André Michelin đã thay đổi ngành công nghiệp sản xuất lốp xe với sáng chế vành xe mới.

Sau đó ở Pháp, anh em Édouard Michelin và André Michelin đã tạo nên một cuộc cách mạng cho ngành sản xuất lốp xe với việc giới thiệu thế hệ lốp hoàn toàn mới vào năm 1948. Lốp do anh em Michelin sáng chế ra có cấu trúc tương tự như lốp xe hiện nay: gồm lốp lắp kín trên vành xe. Và vành xe cũng chính là phát minh quan trọng đối với ngành chế tạo phương tiện của nhân loại. Nhờ việc cải tiến thiết kế, tuổi thọ cũng như độ bền của lốp được kéo dài. Tuy nhiên, để sử dụng được kiểu lốp này, các hãng xe phải chấp nhận thay đổi hệ thống treo trên xe hơi để phù hợp với kiểu vành xe mới.

Kiểu lốp mới này nhanh chóng được các hãng sản xuất xe tại Ý, Pháp, Nhật Bản và Đức ứng dụng và sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Tuy nhiên ở Mỹ, ban đầu người ta từ chối sử dụng lốp của Michelin, bởi điều đó đồng nghĩa với việc phải thay đổi dây chuyền sản xuất, lắp ráp khổng lồ của nền công nghiệp tiềm năng này.

Các lốp xe thông dụng ngày nay đều có thiết kế tương tự như lốp của anh em Michelin sáng chế.

Sau lốp không săm thay thế cho lốp xe thông thường, hiện nay các hãng lốp còn nghiên cứu phát triển các loại lốp xe tự do không sử dụng khí nén có hiệu suất vận hành cao hơn.