Tại sao một số xe đạp có thể thay đổi tốc độ?

Nếu đi xe đạp trên đường, bạn sẽ thường gặp trường hợp này: bên cạnh bạn luôn có người đi xe đạp vượt qua, số lần đạp bàn đạp của anh ta ít hơn nhiều, còn bạn dù cố nhấn mạnh bàn đạp cũng không thể đuổi kịp người đang ung dung ngồi trên xe kia. Tại sao vậy?

Chúng ta biết rằng bàn đạp xe đạp liên kết với trục của bánh sau thông qua xích. Khi đạp lên bàn đạp, đĩa quay, kéo xích; xích chạy lại kéo líp lắp ở trục bánh sau, làm bánh xe quay. Vì vậy, muốn tăng tốc xe thì phải tăng số lần đạp. Nhưng như vậy, người đi xe rất dễ mệt, đặc biệt khi đi ngược gió hoặc leo dốc, muốn xe chạy nhanh lại càng tốn sức hơn.

Vậy làm thế nào để tăng tốc độ xe mà không cần tốn sức đạp nhanh bàn đạp? Các nhà thiết kế xe đạp đã nghĩ ra một cách: líp lắp ở bánh sau càng to thì nếu đạp bàn đạp với số lần như nhau, số vòng quay của bánh xe trong một đơn vị thời gian càng ít, tốc độ quay càng thấp; líp càng nhỏ thì tốc độ quay càng lớn. Do đó, chỉ cần thay đổi đường kính của líp là có thể có được các tốc độ khác nhau. Hiện nay, khá nhiều xe đạp dùng ở miền núi và xe đua đều lắp đĩa và líp có 3 - 5 cặp bánh răng với tỷ số đường kính khác nhau. Người đi xe có thể gạt tay gạt ở ghi đông, làm cho xích chuyển từ cặp bánh răng này sang cặp bánh răng khác. Khi số lần đạp không đổi, tốc độ xe lại có thể khác nhau rất nhiều. Đó là nguyên lý biến đổi tốc độ xe đạp theo từng cấp, tương tự hộp số.

Xe đạp có lắp bộ phận biến đổi tốc độ, tức đề-ra-yơ, khi leo dốc hoặc đi ngược gió, chỉ cần gạt xích sang bánh răng có đường kính lớn hơn là có thể giảm được khá nhiều sức lực. Còn khi tốc độ tương đối chậm, chỉ cần gạt xích sang bánh răng nhỏ hơn là có thể tăng nhanh tốc độ. Xe đạp được lắp bộ phận biến đổi tốc độ như vậy có thể tùy theo yêu cầu của người đi xe để chọn tốc độ hợp lý nhất.