Chiếc ô tô đầu tiên trên thế giới trông khác xa những gì nhiều người nghĩ

Nỗ lực chế tạo phương tiện tự hành trên đường bộ đã xuất hiện từ hơn hai thế kỷ trước. Ngay từ năm 1769, kỹ sư người Pháp Nicolas Joseph Cugnot đã chế tạo một cỗ xe chạy bằng hơi nước phục vụ mục đích quân sự.

Tuy nhiên, phương tiện này có kết cấu nặng nề, cồng kềnh và chỉ được sản xuất với số lượng rất hạn chế. Động cơ hơi nước tỏ ra phù hợp với tàu thủy và đường sắt, nhưng lại không thích hợp cho việc di chuyển hàng ngày trên đường bộ.

Thế giới khi đó cần một loại động cơ gọn nhẹ, có thể hoạt động độc lập và linh hoạt hơn. Bước ngoặt chỉ thực sự đến vào cuối thế kỷ 19.

Ngày 29/1/1886, nhà phát minh người Đức Karl Benz đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một phương tiện sử dụng động cơ xăng. Văn kiện mang số hiệu DRP 37435 này ngày nay được xem là giấy khai sinh của ô tô hiện đại, đánh dấu thời khắc ngành giao thông vận tải bước sang một kỷ nguyên hoàn toàn mới.

Nền tảng kỹ thuật giúp Karl Benz hiện thực hóa ý tưởng của mình là động cơ đốt trong bốn kỳ. Nguyên lý này được kỹ sư Nikolaus Otto phát triển thành thiết kế hoạt động hiệu quả vào năm 1876, dựa trên chu trình lý thuyết do Alphonse Beau de Rochas đề xuất từ năm 1862.

So với động cơ hơi nước, động cơ bốn kỳ có nhiều ưu điểm vượt trội như không cần thời gian làm nóng dài, trọng lượng nhẹ hơn và dễ thu nhỏ để phù hợp với phương tiện đường bộ.

Dù nhiều nhà phát minh nhận ra tiềm năng này, Karl Benz là người đầu tiên tích hợp thành công động cơ đốt trong vào một chiếc xe được thiết kế chuyên biệt cho mục đích di chuyển.

Thay vì gắn động cơ lên khung xe ngựa như nhiều thử nghiệm đương thời, Benz thiết kế phương tiện của mình từ đầu. Chiếc xe có ba bánh, khung thép dạng ống và bánh xe nan hoa lớn.

Quá trình chế tạo bắt đầu vào năm 1885, với động cơ xăng một xi lanh bốn kỳ được đặt dưới ghế lái. Một bánh đà cỡ lớn nằm giữa hai bánh sau giúp động cơ vận hành ổn định và truyền lực tới hệ dẫn động.

Phía trên trục sau có giảm xóc là các bộ phận quan trọng khác như bộ chế hòa khí kiểu bay hơi và hệ thống làm mát hở. Dù công suất khiêm tốn, chiếc xe vẫn đủ khả năng chở thêm một hành khách bên cạnh người lái.

Benz lựa chọn cấu hình ba bánh do gặp khó khăn trong việc phát triển trục bánh trước có khả năng đánh lái tin cậy. Những thiết kế bốn bánh chỉ xuất hiện ở các giai đoạn sau.

Để bảo vệ phát minh của mình, Karl Benz đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tại Đế quốc Đức vào ngày 29/1/1886. Bằng sáng chế chính thức được cấp vào ngày 2/11 cùng năm, dù chiếc xe đã xuất hiện trước công chúng vài tháng trước đó.

Tháng 7/1886, phương tiện mang tên Pferdlose Wagen, nghĩa là cỗ xe không cần ngựa kéo, được trình diễn tại Mannheim, nơi đặt trụ sở công ty Benz & Cie.

Trong bối cảnh nhiều phát minh cùng thời chỉ là xe ngựa cải tiến, Patent Motorwagen của Benz nổi bật nhờ được thiết kế ngay từ đầu để trở thành một chiếc ô tô đúng nghĩa.

Cùng thời điểm đó, Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach cũng nghiên cứu phương tiện chạy bằng động cơ đốt trong. Vào mùa xuân năm 1886, họ chế tạo một chiếc xe bốn bánh, song về bản chất vẫn dựa trên khung xe ngựa truyền thống.

Ban đầu, phát minh của Benz chỉ được xem là một món đồ lạ hơn là phương tiện thực tế. Cách nhìn này chỉ thay đổi sau một chuyến đi mang tính lịch sử do vợ ông, bà Bertha Benz, thực hiện.

Sáng sớm ngày 5/8/1888, không báo trước cho chồng, Bertha Benz cùng hai con trai thực hiện chuyến hành trình đường dài đầu tiên bằng ô tô trong lịch sử. Bà lái chiếc xe từ Mannheim tới Pforzheim, quãng đường khoảng 60 dặm mỗi chiều.

Trên đường đi, Bertha tự khắc phục các sự cố kỹ thuật, ứng biến sửa chữa và mua nhiên liệu tại một hiệu thuốc, được xem như trạm xăng đầu tiên trên thế giới.

Chuyến đi thành công đã thu hút sự chú ý lớn của công chúng và chứng minh ô tô không chỉ là ý tưởng thử nghiệm mà hoàn toàn có thể sử dụng trong thực tế.

Sau sự kiện này, sự hoài nghi của dư luận nhanh chóng giảm bớt, truyền thông đưa tin rộng rãi và niềm tin vào phương tiện cơ giới ngày càng tăng. Karl Benz tiếp tục hoàn thiện các thiết kế của mình.

Năm 1893, ông giới thiệu mẫu Benz Victoria bốn bánh, tiếp đó là Vis-à-Vis, được trang bị hệ thống lái hai khớp do chính ông phát triển.

Đến năm 1894, Benz & Cie. ra mắt mẫu Benz Velo, thường được xem là chiếc ô tô sản xuất hàng loạt đầu tiên, với khoảng 1.200 xe được chế tạo trước năm 1901.

Về sau, Karl Benz chuyển tới Ladenburg và khoảng năm 1906 rời Benz & Cie. để thành lập công ty C. Benz Söhne cùng hai con trai Eugen và Richard.

Từ một thử nghiệm ba bánh đơn sơ, phát minh của Benz đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp ô tô hiện đại, định hình cách con người di chuyển trong suốt hơn một thế kỷ sau đó.