Câu chuyện đằng sau các công nghệ an toàn đầu tiên cho ô tô mà người dùng không hề biết hoặc xem nhẹ

Sống trong thời đại tiên tiến và nhiều công nghệ ngày nay, người dùng xe ô tô đã thừa hưởng khá nhiều hệ thống hỗ trợ người lái hiện đại, nhờ có các công nghệ này mà sự an toàn của người ngồi trên xe ô tô đã được cải thiện rất nhiều trong hai thập kỷ qua.

Hệ thống giám sát hành trình thích ứng, phanh tự động khẩn cấp, và hệ thống giữ làn chủ động là 3 công nghệ an toàn được sử dụng khá phổ biến trên nhiều mẫu xe ô tô hiện đại ngày nay. Cũng vì sự phổ biến và quen thuộc của các hệ thống hiện đại này mà các trang bị hay tính năng an toàn xuất hiện từ trước đó không được nhiều người biết đến, hoặc có biết đến cũng bị xem nhẹ. Vậy các trang bị và tính năng an toàn đầu tiên từng xuất hiện trên xe ô tô là gì, câu chuyện đằng sau các phát minh này ra sao? Chúng tôi sẽ gửi thông tin này đến bạn đọc qua bài viết dưới đây.

Dây an toàn ba điểm

Dây đai an toàn ba điểm được phát minh bởi Volvo vào năm 1959. Không giữ riêng sáng chế này làm của riêng, hãng xe Thụy Điển đã không đăng ký bảo hộ bản quyền sáng chế này để các nhà sản xuất xe ô tô khác trên thế giới cũng có thể tích hợp trang bị an toàn này trên xe của mình mà không hề mất phí mua lại sáng chế. Ngoài ra, Volvo cũng là hãng xe đầu tiên tiêu chuẩn hóa trang bị dây đai an toàn ba điểm cho tất cả các dòng sản phẩm xe của mình từ năm 1963.

Volvo để mở bằng sáng chế dây an toàn 3 điểm để trang bị này được phổ biến trên nhiều mẫu xe ô tô

Đến năm 1968, Anh Quốc chính thức ban hành luật bắt buộc xe ô tô bán ra thị trường phải được trang bị dây đai an toàn, áp dụng với tất cả các xe ô tô được đăng ký từ năm 1965 trở về sau. 

Năm 1983, một đạo luật mới được ban hành là người lái và hành khách ở ghế phụ phía trước phải thắt dây an toàn khi ngồi trên xe.

vào 1989, điều luật trên được sửa đổi bổ sung, yêu cầu trẻ em ngồi hàng ghế sau cũng bắt buộc phải thắt dây an toàn. Điều luật này một lần nữa được bổ sung, bắt buộc cả người lớn ngồi hàng ghế sau cũng phải thắt dây an toàn.

Vòi phun nước rửa kính chắn gió

Lần đầu tiên trang bị vòi phun nước rửa kính được nhắc đến trên mặt báo là ấn phẩm Popular Mechanics xuất bản năm 1931. Trong bài viết của tạp chí này, trang bị cần gạt mưa đặc biệt được tích hợp bầu cao su chứa cồn biến tính.

Vòi phun nước rửa kính chắn gió trên cần gạt mưa

Khi cần gạt mưa hoạt động, áp lực đè lên bầu chứa sẽ giúp tiết ra cồn với vai trò là chất tẩy rửa tuyết hay hơi nước đọng trên mặt kính lái. Trong khi đó vào mùa hè, dung dịch bên trong bầu cao su này sẽ đ thay bằng nước sạch để tự động rửa sạch kính lái.

Ngày nay, việc sử dụng vòi phun nước để rửa kính lái cũng hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng dung dịch tẩy rửa lên mặt kính hoặc đèn pha để làm sạch bụi bẩn. Vào năm 2021, Valeo đã phát triển một hệ thống có chức năng phân bổ dung dịch rửa kính trên toàn bộ chiều dài cần gạt mưa.

Gạt mưa

Trước khi vòi phun nước rửa kính lái xuất hiện khoảng vài chục năm, việc làm sạch kính lái chỉ do cần gạt mưa phụ trách. Vào tháng 11 năm 1903, Mary Anderson đã đăng ký bảo hộ bản quyền cho "thiết bị làm sạch cửa kính trên xe ô tô điện và các phương tiện khác với chức năng loại bỏ băng tuyết và hơi nước trên cửa kính."

Ý tưởng về thiết bị này được Mary Anderson phác thảo khi đang ngồi trong xe ô tô ở thành phố New York với bản mẫu đầu tiên có cần gạt bằng gỗ và lưỡi gạt bằng cao su, được vận hành bởi cần gạt đặt gần vô lăng.

Cần gạt mưa cũng là một trong những trang bị an toàn đầu tiên của xe ô tô

Tuy nhiên hồ sơ bản quyền của Mary Anderson đã hết hạn do bà không thể bán phát minh này cho các nhà sản xuất ô tô. Nói cách khác nhà sáng chế này không hề thu được lợi nhuận gì từ phát minh này ngoài sự công nhận rằng bà có thể là người đầu tiên phát minh ra cần gạt mưa cho xe ô tô.

Tựa đầu trên ghế xe

Nhiều người lầm tưởng rằng tựa đầu trên ghế xe là trang bị nhằm mang đến sự thoải mái cho người dùng, nhưng trên thực tế đây được xem là một trong những trang bị an toàn đầu tiên xuất hiện trên xe ô tô.

Vào năm 1921, trang bị này được nhà sáng chế Benjamin Katz đăng ký bảo hộ với tên gọi "tựa đầu cho xe ô tô và các phương tiện tương tự". Mặc dù được gọi chung là tựa đầu nhưng trang bị này lại được thiết kế với lý do an toàn thay vì hướng đến sự thoải mái cho người dùng.

Tựa đầu trên ghế xe chủ yếu để hạn chế cử động của đầu người ngồi thay vì mang đến sự thoải mái

Mục đích của gối tựa đầu này nhằm hạn chế cử động của đầu hành khách ngồi trên xe trong trường hợp xảy ra va chạm, từ đó giảm nguy cơ chấn thương cổ, đồng thời hạn chế mức độ nghiêm trọng gây ra do tình trạng quăng quật khi tai nạn.

Vào năm 1968, Volvo lần đầu tiên giới thiệu trang bị tựa đầu cho hàng ghế trước nhằm bảo vệ đầu và cổ của người ngồi trên xe ô tô. Sau đó trang bị này được trang bị trên 140 chiếc xe khác vào mùa thu năm 1969.

Tiêu phản quang dẫn đường (Mắt mèo)

Tiêu phản quang dẫn đường, hay còn gọi là mắt mèo được phát minh bởi nhà sáng chế Percy Shaw người anh. Khi được giới thiệu, sáng chế này được vinh danh là "Phát minh tuyệt vời nhất từng ra đời nhằm đảm bảo an toàn giao thông."

Sau nhiều lần lái xe trong đêm tối mù mịt, nhà phát minh người Anh đã phát hiện ra rằng ánh sáng phát ra từ đèn pha chiếc xe của ông đã phản xạ lại khi chiếu vào mặt một con mèo bên đường. Từ đó ý tưởng về tiêu phản quang ra đời với tiêu chí: tạo ra một thiết bị có khả năng phản xạ ánh sáng và có thể lắp đặt thiết bị này trên mặt đường.

Tiêu phản quang dẫn đường

Sau vài lần thử nghiệm, Shaw đã đăng ký bảo hộ bản quyền cho sáng chế này vào năm 1934. Một năm sau đó, Percy Shaw thành lập công ty TNHH Reflecting Roadstud, chuyển sản xuất đinh tán tích hợp tấm phản quang cho đường giao thông. Đến nay công ty này vẫn đang hoạt động và có trụ sở chính tại  Anh.

Phanh ABS

Mặc dù trang bị chống bó cứng phanh ABS đầu tiên được công nhận vào năm 1978, nhưng các kỹ sư và nhà sáng chế đã bắt đầu thử nghiệm ý tưởng này từ những năm 1920. Nhà sáng chế người Đức có tên Karl Wessel đã được cấp bằng sáng chế cho trang bị điều phối lực phanh xe ô tô vào năm 1928, tuy nhiên ý tưởng này vẫn chỉ năm trên giấy và chưa từng được đưa vào sản xuất và ứng dụng thực tế.

Kể từ đó, việc phát triển và thử nghiệm liên tục được thực hiện cho đến năm 1978, khi Mercedes-Benz chính thức ra mắt trang bị này và công nhận đây là hệ thống phanh ABS đầu tiên trên thế giới. Tuy nhiên trên thực tế, chiếc Jensen FF mới là mẫu xe đầu tiên được trang bị phanh ABS dạng cơ vào năm 1966. Ngoài ra mẫu Chrysler Imperial đời 1971 cũng đã được trang bị một hệ thống phanh điện tử tương tự có tên gọi là Sure Brake.

Phải mất đến nửa thế kỷ phanh ABS mới được phát triển hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi trên xe ô tô

Dù vậy, công bằng mà nói thì Mercedes-Benz đã giúp phổ biến trang bị phanh ABS Đến số đông người dùng. Ford Granada Mk3 là mẫu xe châu Âu đầu tiên được trang bị phanh ABS tiêu chuẩn.

Cột lái tự đổ

Ý tưởng cho tính năng cột lái tự đổ xuất hiện trong những năm 30 của thế kỷ trước. Vào tháng 11/1934, một ấn bản của tạp chí Popular Science đã giới thiệu "một cột lái an toàn có khả năng tự sụp lại như kính viễn vọng khi tài xế bị văng vào vô lăng sau khi xe xảy ra va chạm."

Cột lái tự đổ giúp giảm chấn thương cho người lái khi xảy ra tai nạn

Tuy nhiên phải đến cuối những năm 1960 ý tưởng này mới được nhân rộng. Cụ thể vào năm 1968, Mỹ ban hành quy định mới về tiêu chuẩn an toàn phương tiện, trong đó có nội dung bắt buộc xe ô tô bán ra thị trường cần phải được trang bị tính năng cột lái tự đổ. Chevrolet và Mercedes-Benz là hai thương hiệu đầu tiên đưa trang bị này lên toàn bộ các sản phẩm xe của mình vào năm 1967.

Túi khí

Ý tưởng sử dụng đệm hơi để hấp thụ xung lực xuất hiện vào những năm 1950 tại Mỹ và Châu Âu. Tuy nhiên các thử nghiệm đầu tiên cho trang bị này đều thất bại do cảm biến và cơ chế kích hoạt hệ thống túi khí kém hiệu quả, khiến việc phát triển trang bị an toàn này bị trì hoãn trong một thời gian dài. Phải đến năm 1976, Bosch đăng ký bảo hộ bản quyền sáng chế cho "bộ kiểm soát quá trình bơm hơi trong túi khí."

Trang bị túi khí an toàn cũng mất đến hơn 20 năm để phát triển và hoàn thiện

Thiết bị điều khiển điện tử (ECU) của Bosch là trang bị quan trọng trong quá trình phát triển túi khí an toàn và được giới thiệu tại một sự kiện vào tháng 12/1980. Đến đầu năm 1981, những chiếc Mercedes-Benz S-Class đầu tiên rời khỏi nhà máy của hãng xe Đức với trang bị túi khí an toàn.

Các mẫu xe hơi ngày nay đều được trang bị khá nhiều túi khí ở nhiều vị trí nhằm đảm bảo an toàn không chỉ cho người lái mà cả hành khách trong xe. Trong khi đó túi khí bên ngoài xe dành cho người đi bộ được giới thiệu lần đầu vào năm 2012 trên mẫu Volvo V40.

Kính lái nhiều lớp

Kính chắn gió cấu thành từ nhiều lớp kính là một trong những trang bị an toàn đầu tiên xuất hiện trên xe ô tô. Trước khi kính lái nhiều lớp trở thành trang bị tiêu chuẩn của xe ô tô, người lái từng sử dụng xe ô tô trang bị một tấm kính dày nguyên khối phía trước mặt, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng khi xảy ra tai nạn do các mảnh kính vỡ rất lớn đâm vào người.

Khác với các trang bị an toàn kể trên, kính an toàn cho xe ô tô được phát hiện một cách rất tình cờ vào năm 1903 khi một nhà hóa học lỡ tay làm rơi lọ thủy tinh từ trên bàn xuống đất. Nhưng chiếc lọ này không hề vỡ tung ra mà bị nứt thành nhiều mảnh nhỏ và vẫn gắn kết với nhau nhờ vào một lớp nhựa xenlusozơ nitrat. Được biết lớp nhựa này được tráng trên bị mặt lọ và khô lại, đồng thời trở thành một loại chất gắn kết.

Ý tưởng kính lái nhiều lớp được phát hiện một cách tình cờ

Nhà sáng lập Henry Ford lần đầu tiên trang bị kính lái nhiều lớp cho sản phẩm xe của mình vào năm 1919. Từ những năm 1920, trang bị kính chắn gió nhiều lớp bắt đầu được nhân rộng trong ngành công nghiệp ô tô.

Đèn pha

Đèn pha chiếu sáng cũng là một trong những trang bị an toàn đầu tiên trên xe ô tô với một chặng đường dài phát triển. Từ sơ khai là dạng đèn sử dụng chất đốt axetylen hoặc dầu cho đến thời hiện đại với đèn LED và đèn laser. Columbia Electric Car đời 1898 được xem là mẫu xe đầu tiên được trang bị đèn pha sử dụng điện, trong khi đó Peerless là công ty đầu tiên trang bị đèn pha điện tiêu chuẩn cho sản phẩm xe của mình vào năm 1908.

Lexus LS 600h là mẫu xe đầu tiên trang bị đèn pha LED

Kể từ đó công nghệ đèn pha tiếp tục phát triển, hàng loạt công nghệ đèn mới xuất hiện, từ đèn pha điện nguyên khối vào năm 1939, đèn pha halogen vào năm 1962, và đèn pha điện cường độ cao (HID) xuất hiện trước năm 2000. Lexus là thương hiệu đầu tiên trang bị đèn pha LED cho xe ô tô với mẫu Lexus LS 600h ra mắt vào năm 2007. Trước đó 3 năm vào năm 2004, Audi lần đầu tiên giới thiệu trang bị đèn chiếu sáng nhận diện ban ngày trên mẫu sedan hạng sang Audi A8.