Giải thích nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ từ A đến Z

Nhiều anh em mê mẩn đồng hồ cơ nam bởi những chuyển động mượt mà cùng sự bền bỉ đáng kinh ngạc. Nhưng bạn có biết nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ diễn ra như thế nào không? Chúng lấy năng lượng vận hành từ đâu? Cùng Đồng Hồ Hải Triều giải đáp chi tiết ngay nhé.

MỤC LỤC › Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ 1. Đồng hồ cơ lên cót thủ công Manual Movement 2. Đồng hồ cơ tự động Automatic Movement 3. Đồng hồ cơ tích hợp Handwinding › Cơ chế hoạt động của đồng hồ cơ đã tồn tại 500 năm › Đặc điểm nổi bật của chuyển động cơ học 1. Kim trôi mượt mà 2. Hoạt động bền bỉ 3. Dao động hấp dẫn, thu hút 4. Âm thanh “tích tắc” không thể nhầm lẫn › Câu hỏi thường gặp về đồng hồ cơ 1. Đồng hồ cơ bỏ lâu không đeo có hỏng không? 2. Đồng hồ cơ chạy nhanh hoặc chậm có bình thường không? 3. Sự khác nhau giữa Handwinding và Automatic là gì? 4. Đồng hồ cơ có chống nước không?

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ

Đúng như tên gọi, đồng hồ cơ hoạt động hoàn toàn 100% là các chuyển động cơ học, không hề có bất kỳ linh kiện điện tử nào trong bộ máy. Nhưng bạn có biết, đồng hồ cơ cũng được chia thành 3 loại chính với 3 nguyên lý hoạt động khác nhau.

Bản vẽ mặt cắt mô tả nguyên lý hoạt động của một chiếc đồng hồ cơ bỏ túi điển hình

1. Đồng hồ cơ lên cót thủ công Manual Movement

Đồng hồ cơ lên cót thủ công hay Manual Movement là dòng đồng hồ cơ lâu đời nhất từ thế kỷ 16, có nhiều nét tương đồng với bộ máy đồng hồ cơ hiện đại. Đều hoạt động dựa trên các chuyển động cơ học, năng lượng được tích trữ thông qua hộp tăng trống và dây cót, sau đó truyền đến hệ thống bánh răng và vận hành bộ máy.

Tuy nhiên, đồng hồ Manual Movement có hình thức tích trữ năng lượng cực kỳ đặc biệt đó là xoay núm vặn điều chỉnh để lên cót, quá trình này phải được thực hiện hoàn toàn thủ công, người đeo cần phải xoay núm lên cót hằng ngày để giữ cho đồng hồ hoạt động ổn định.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ lên cót thủ công bao gồm các giai đoạn chính sau:

Giai đoạn 1: Người dùng xoay núm điều chỉnh để nén chặt dây cót, xoay đến khi nào cảm thấy hơi nặng tay nghĩa là dây cót đã được cuộn tròn vừa đủ.

Giai đoạn 2: Sau khi nén chặt, dây cót sẽ từ từ bung ra và trở về vị trí cũ, lúc này sẽ làm xoay bánh răng trung tâm được kết nối với hộp tăng trống và dây cót. Bánh răng trung tâm sẽ mất 12 tiếng để xoay hết 1 vòng nên đây cũng chính là vị trí đặt kim giờ.

Giai đoạn 3: Khi bánh xe trung tâm di chuyển sẽ vận hành hệ thống bánh răng chuyển động  bao gồm bánh răng trung gian, bánh răng thứ tư và bánh răng hồi. Bánh răng thứ 4 thường được đặt ở vị trí 3 giờ hoặc 6 giờ, nó mất 1 phút để quay hết một vòng nên đây cũng chính là kim giây.

Giai đoạn 4: Năng lượng được truyền từ dây cót qua hệ thống bánh răng và đến bánh răng hồi, đây là một chi tiết có cấu tạo chất liệu đặc biệt để chịu lực tốt, bánh răng hồi sẽ trực tiếp tác động đến đòn bẩy và bộ dao động. Đây là lúc các nguồn năng lượng được ổn định và điều phối nhịp nhàng thông qua dây tóc đồng hồ cơ và bánh xe cân bằng. Đồng hồ sẽ hoạt động ổn định và bền bỉ trong khoảng 40 tiếng sau khi lên đủ cót.

Điểm mấu chốt của nguyên lý hoạt động trên đồng hồ cơ chính là chuyển động của bánh xe cân bằng (balance wheel). Khi nhận được năng lượng từ bánh răng hồi, bánh xe cân bằng sẽ dao động qua lại liên tục với một tốc độ không đổi, phân chia năng lượng cho các chi tiết khác trong bộ máy. Chúng có thể dao động với tần số lên đến 21600 nhịp mỗi giờ.

Cơ chế lên dây cót bằng núm vặn trên đồng hồ Manual Movement

2. Đồng hồ cơ tự động Automatic Movement

Tương tự như trên đồng hồ Manual Movement, nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ Automatic cũng dựa hoàn toàn vào chuyển động cơ học và vận hành của các bánh răng.

Tuy nhiên, có một chút khác biệt ở bước lên dây cót và tích trữ năng lượng. Cụ thể: 

Thay vì phải tự tay lên dây cót, đồng hồ cơ Automatic đã được trang bị thêm một bộ phận gọi là bánh đà trữ cót (hoặc Rotor) có hình bán nguyệt, chi tiết này được làm bằng chất liệu thép không gỉ và có trọng lượng tương đối lớn để tạo được quán tính ổn định. 

Nó có khả năng xoay tròn 360 độ và được nối với hộp tăng trống của dây cót thông qua hệ thống bánh răng, khi người dùng đeo trên cổ tay chúng sẽ tự động xoay tròn và cuộn chặt dây cót. Đồng nghĩa với việc đồng hồ càng đeo sẽ càng được lên cót mà không cần phải tháo ra để lên cót thủ công bằng tay. 

Đây được xem là bước ngoặt của cả ngành đồng hồ cơ, đặc biệt là từ khi đồng hồ đeo tay phổ biến sau thế chiến thứ nhất. Bởi lẽ, từ khi có cơ chế lên cót tự động, người dùng không cần phải quan tâm đến việc tích trữ năng lượng nữa, và một người có thể sử dụng nhiều chiếc đồng hồ cùng lúc mà không phải mất thời gian lên cót từng cái. Vừa tiết kiệm thời gian và công sức, vừa tiện lợi trong sinh hoạt hằng ngày.

Núm lên cót đã được thay thế bằng một bánh đà lên cót tự động hình bán nguyệt

3. Đồng hồ cơ tích hợp Handwinding

Đồng hồ cơ tích hợp tính năng Handwinding được xem là phiên bản tối ưu nhất của cả 2 dòng đồng hồ Manual và Automatic, khi vừa được trang bị khả năng lên cót tự động vừa trang bị thêm tính năng xoay núm vặn lên cót thủ công.

Vốn chỉ xuất hiện trên những chiếc đồng hồ cơ cao cấp đến từ Thụy Sỹ như mẫu Titoni Space Star 83538 hay Doxa Noble D175TWH. Tính năng Handwinding cung cấp cho khách hàng ở tầng lớp thượng lưu, xa xỉ những trải nghiệm đặc biệt. Giữ vững được sự tiện lợi, chính xác nhưng đồng thời cũng mang trở lại những giá trị hoài niệm, lịch sử và cảm giác thú vị khi tự tay lên cót cho chiếc đồng hồ yêu quý.

Cơ chế hoạt động của đồng hồ cơ đã tồn tại 500 năm

Ngành chế tác đồng hồ đã tồn tại lâu hơn bạn tưởng rất nhiều, ngay từ thế kỷ 16 đã có sự xuất hiện của những mẫu đồng hồ cơ đầu tiên. Vào năm 1511, người nghệ nhân tên Nuremberg Peter Henlein được biết đến là cha đẻ, người phát minh ra đồng hồ, đó là những chiếc đồng hồ nhỏ gọn dùng để báo thức hoặc đồng hồ đeo như mặt dây chuyền, khởi đầu của đồng hồ cơ đeo tay hiện đại.

Những mẫu đồng hồ này ban đầu được dùng để gắn lên quần áo hoặc đeo trên cổ như một công cụ nhắc nhở thời gian, với nguyên lý hoạt động cực kỳ đơn giản và cần phải được lên cót 2 lần mỗi ngày.

Nguyên bản mẫu đồng hồ cơ đầu tiên từ năm 1530

Đến thế kỷ 17, đồng hồ cơ dần thịnh hành và là vật không thể thiếu của các quý ông. Thời điểm đó, nam giới ưa chuộng diện những bộ suit vừa vặn và thanh lịch, đi kèm với một chiếc đồng hồ cơ bỏ túi đã tạo nên hình ảnh một quý ông lịch lãm điển hình. 

Đồng hồ cơ thời điểm này đã có nguyên lý hoạt động phức tạp hơn, đã có thêm kim giây và kim phút để theo dõi thời gian. Đây cũng là cột mốc đánh dấu sự cải tiến đáng kể trong hoạt động của đồng hồ cơ. Vào năm 1657, việc bổ sung thêm lò xo cân bằng vào bánh xe cân bằng đã giúp điều hòa và ổn định dao động đồng hồ, khiến chúng hoạt động chính xác hơn.

Đến hôm nay, đồng hồ cơ đã qua hơn 500 năm tồn tại và phát triển. Trải qua nhiều sự nâng cấp trong cơ chế vận hành lẫn nguyên lý hoạt động. Chúng đang và sẽ giữ nguyên được sức hấp dẫn đối với các tín đồ yêu thích đồng hồ trên toàn thế giới. Mặc dù đồng hồ Quartz đã phát triển mạnh mẽ, nhưng cơ học vẫn là tiêu chuẩn cho sự đẳng cấp và xa xỉ.

Đặc điểm nổi bật của chuyển động cơ học

Ẩn sau lớp vỏ kim loại là một bộ máy cơ học với những chuyển động nhịp nhàng, bền bỉ và đầy cuốn hút. Từ kim giây trôi mượt, dao động ổn định đến âm thanh “tích tắc” đặc trưng – tất cả tạo nên dấu ấn rất riêng của chuyển động cơ học.

1. Kim trôi mượt mà

Một yếu tố tạo nên sức hấp dẫn khó cưỡng của chuyển động cơ học đó là kim giây trôi nhẹ nhàng trên mặt số, thứ chỉ xuất hiện trên những bộ máy đồng hồ cơ. Mặc dù đồng hồ thạch anh cao cấp hiện nay cũng có xuất hiện cơ chế kim trôi, nhưng chúng quá mượt mà đến mức “công nghiệp” và mất đi cảm xúc khi ngắm nhìn.

Kim trôi trên đồng hồ cơ là kết quả của một quá trình chuyển động nhịp nhàng của hàng chục chi tiết kim loại lớn nhỏ, điều phối bởi bánh xe cân bằng với tần số dao động cực cao lên đến 21000 vph. Đó chính là điểm đáng giá của cơ chế kim trôi trên đồng hồ cơ, nếu để ý bạn sẽ thấy mặc dù là kim giây lướt đi trên mặt số nhưng chúng sẽ có giật nhẹ ở mỗi nhịp, và không nhịp nào giống nhịp nào, tạo nên một cảm xúc khó tả cho người đeo.

2. Hoạt động bền bỉ

Toàn bộ đồng hồ cơ từ khung vỏ đến các chi tiết bánh răng nhỏ đều được chế tác từ vật liệu cao cấp, có độ bền cực kỳ cao. Như khung vỏ đồng hồ được làm từ thép không gỉ, mặt kính Sapphire chống trầy chống xước, dây cót và dây tóc làm từ Nivarox (hợp kim sắt niken có độ bền và đàn hồi siêu tốt)…Do đó, mỗi chiếc đồng hồ cơ có thể hoạt động trong 30 – 40 năm là hết sức bình thường. 

Chưa kể đến nếu được bảo dưỡng kỹ càng, mỗi năm đều được kiểm tra vệ sinh và lau dầu thì tuổi thọ của đồng hồ cơ gần như có thể đạt 50 – 70 năm vẫn hoạt động tốt. Sử dụng một chiếc đồng hồ cơ như một khoản đầu tư có lời, ổn định và bền bỉ theo thời gian.

3. Dao động hấp dẫn, thu hút

Yếu tố quan trọng nhất khiến giới đàn ông mê mẩn những cỗ máy thời gian này chính là cơ chế chuyển động của chúng. Thật sự tuyệt vời khi được ngắm nhìn từng chiếc bánh răng xoay tròn, tác động và di chuyển lẫn nhau trong bộ máy. Không có từ ngữ nào có thể diễn tả được cảm xúc đó, đối với một tín đồ yêu thích đồng hồ thì cơ chế cơ học đó không khác gì một kỳ quan của nhân loại. 

Nhiều thiết kế đồng hồ Open Heart hay Skeleton cho phép người dùng vừa xem thời gian vừa ngắm nhìn bộ máy, quan sát những chi tiết cơ học nhịp nhàng mang đến những trải nghiệm khó tả. Đồng hồ cơ là đại diện hoàn hảo cho sự sáng tạo, miệt mài nghiên cứu và phát triển của ngành đồng hồ trong 500 năm qua.

Thiết kế Open Heart cho phép quan sát cơ chế hoạt động bên trong

4. Âm thanh “tích tắc” không thể nhầm lẫn

Khi bánh răng hồi va đập với chân kính trên đòn bẩy, chúng sẽ tạo ra những âm thanh “tích tắc” đều và liên tục đặc trưng, chỉ có khi đồng hồ cơ hoạt động. Một thứ âm thanh mê hoặc và cuốn hút, điều đó thể hiện rằng bạn đang sở hữu một chiếc đồng hồ cơ mạnh mẽ và ổn định.

Câu hỏi thường gặp về đồng hồ cơ

Sở hữu một cỗ máy vi cơ học phức tạp đồng nghĩa với việc bạn cần thấu hiểu chúng. Dưới đây là giải đáp cho 4 thắc mắc phổ biến nhất để bạn làm chủ hoàn toàn chiếc đồng hồ trên cổ tay mình.

1. Đồng hồ cơ bỏ lâu không đeo có hỏng không?

Tất nhiên là có, đồng hồ cơ vốn cần hoạt động liên tục để các chi tiết được bôi trơn đầy đủ.  Khi không hoạt động từ 3 tháng trở lên, lớp dầu này bắt đầu đông đặc. Tái khởi động lúc này sẽ khiến các bánh răng ma sát thô, sinh ra mạt kim loại phá hủy bộ máy.

Nếu không có nhu cầu sử dụng đồng hồ thời gian dài, hãy sử dụng hộp xoay chuyên dụng để các chi tiết cơ khí bôi trơn đầy đủ.

Hộp xoay lên cót chuyên dụng

2. Đồng hồ cơ chạy nhanh hoặc chậm có bình thường không?

Hoàn toàn bình thường. Mỗi chiếc đồng hồ cơ khi xuất xưởng đều có một khoảng thời gian sai lệch nhất định, có thể nhanh hoặc chậm, đây gọi là sai số đồng hồ. Tuy nhiên, độ sai số này chỉ dao động trong mức cho phép (vài giây mỗi ngày). 

Nếu đồng hồ cơ của bạn chạy nhanh hoặc chậm bất thường, mức sai số lớn và không ổn định thì bạn nên mang đến trung tâm bảo dưỡng chuyên nghiệp như Đồng Hồ Hải Triều để kiểm tra và bảo dưỡng kịp thời nhé.

3. Sự khác nhau giữa Handwinding và Automatic là gì?

Cả hai đều là đồng hồ cơ, điểm khác biệt duy nhất nằm ở cơ chế nạp năng lượng vào hộp cót.

Handwinding (lên cót thủ công): Đồng hồ cần phải được lên cót thủ công bằng thao tác xoay núm vặn từ 15 – 20 vòng lên cót. Đây là cơ chế lên cót cổ điển và lâu đời, mặc dù không còn tiện dụng trong đời sống hiện đại những cơ chế này vẫn được giữ lại như một sự hoài niệm và nhắc nhở về đồng hồ cơ truyền thống.

Automatic (lên cót tự động): Đối với đồng hồ cơ automatic, cơ chế lên cót sẽ diễn ra hoàn toàn tự động thông qua một bánh đà có khả năng xoay trong và tích cót dưới mặt đáy. Khi đeo đồng hồ trên cổ tay, bánh đà sẽ di chuyển và tự động lên cót. Nếu đeo đồng hồ thường xuyên mỗi ngày, bạn sẽ không cần phải quan tâm đến năng lượng.

4. Đồng hồ cơ có chống nước không?

Dù là đồng hồ cơ hay đồng hồ pin đều có khả năng chống nước, nhưng ở mức độ nhất định. Đa phần đồng hồ cơ hiện này có khả năng chống nước từ 5ATM đến 30ATM tùy theo mục đích và bộ sưu tập. 

• 5 ATM: Bạn có thể đeo đồng hồ khi rửa tay hoặc đi mưa, tắm nhẹ nhàng dưới vòi sen 
• 10 ATM: Thoải mái bơi lội trong hồ bơi 
• 20 ATM: Chống nước cực tốt, có thể dùng để bơi và tắm biển
• 30 ATM: Tiêu chuẩn chống nước cao cấp, sử dụng khi lặn biển chuyên nghiệp

Khám phá thêm nhiều kiến thức thú về đồng hồ cơ:

• Cấu tạo đồng hồ cơ gồm mấy chi tiết? Chức năng từng bộ phận
• Đồng hồ cơ để lâu không chạy có sao không? Bảo quản thế nào?

Trọng Hiếu
Duyệt bởi Thanh Thùy