Hiểu về cỗ máy bên trong đồng hồ cơ lên dây cót

Đồng hồ Patek Philippe Grandmaster Chime 6300GR-001, một biểu tượng của dòng đồng hồ cơ với cỗ máy lên dây cót bằng tay. Ảnh: Patek Philippe

Trong thời đại 4.0, khi đồng hồ điện tử và các thiết bị thông minh lên ngôi, chiếc đồng hồ cơ với cỗ máy lên dây cót trở thành di sản của kỹ nghệ chế tác thời gian.

Kể từ thế kỷ XIV, ngoại trừ đồng hồ nước và đồng hồ cát, mọi thiết bị đo và chia thời gian đều được xem là “cỗ máy”. Từ những bộ bánh răng khổng lồ trong các tháp chuông, đến đồng hồ bỏ túi, rồi thu nhỏ để đeo tay – những “cỗ máy” này đã trải qua nhiều cải tiến kỹ thuật nhưng vẫn giữ nguyên nguyên lý cốt lõi: sử dụng năng lượng cơ học từ dây cót hoặc quả nặng để vận hành.

Đồng hồ lên dây cót bằng tay (manual winding watch) không sử dụng pin như đồng hồ quartz hay rotor tự động, mà đòi hỏi người đeo phải “lên dây” mỗi ngày – tức là xoay núm vặn để tích trữ năng lượng cho bộ máy hoạt động. Tuy thao tác đơn giản, nhưng quá trình này chính là sự kết nối trực tiếp giữa con người và thời gian – một nghi thức tinh tế mà nhiều nhà sưu tập đồng hồ xem như khoảnh khắc thiền định mỗi ngày.

Cơ chế hoạt động của đồng hồ lên dây cót

Cỗ máy của Patek Philippe Grandmaster Chime 6300GR-001. Ảnh: Patek Philippe

Tương tự như động cơ đốt trong của ô tô, biến nhiên liệu thành năng lượng quay để truyền động, một bộ máy cơ cũng dẫn truyền năng lượng qua một “chuỗi”.

Chuỗi này bắt đầu từ nguồn năng lượng và kết thúc ở hiển thị thời gian. Để kim giờ, phút và giây (nếu có) quay với tốc độ chính xác, dòng năng lượng trong chuỗi này cần được kiểm soát. Đó chính là sự kỳ diệu của bộ máy cơ, nơi hàng trăm chi tiết phải hoạt động nhịp nhàng để thể hiện thời gian một cách chuẩn xác nhất.

Dù có nhiều biến thể và tính năng phụ, song cấu trúc cốt lõi của đồng hồ lên dây cót bằng tay vẫn tuân theo nguyên lý nhất định. Dưới đây là các bộ phận chính và cách chúng phối hợp để đo thời gian một cách chính xác.

• Núm vặn – núm chỉnh giờ (crown)

Núm vặn cho phép người dùng lên dây cót – tức là tạo năng lượng cho bộ máy hoạt động – đồng thời chỉnh giờ và ngày. Khi xoay núm vặn, bạn đang nạp năng lượng vào dây cót, khởi động toàn bộ chuyển động cơ học bên trong.

• Dây cót chính (Mainspring)

Khi dây cót chính hình cuộn được kéo căng, nó sẽ từ từ nhả năng lượng bằng cách xoay hộp cót (barrel). Vòng quay của hộp cót truyền đến bánh răng để đưa năng lượng đi xa hơn trong bộ máy. Lò xo càng chặt thì năng lượng lưu trữ càng nhiều và đồng hồ có thể hoạt động lâu hơn.

• Bộ truyền động bánh răng (Gear Train)

Khi dây cót chính từ từ tháo ra, năng lượng lưu trữ sẽ được giải phóng thông qua chuỗi bánh răng phức tạp trong bộ truyền động bánh răng và vào bộ thoát. Bộ bánh răng bao gồm chuỗi bánh xe với răng cưa và trục trung tâm. Các bánh răng này ăn khớp với nhau, tạo ra tốc độ quay khác nhau tùy theo kích thước. Tốc độ quay này sẽ quyết định tốc độ quay của kim giờ, phút và giây.

• Bộ thoát (Escapement)

Sau khi năng lượng tạo ra, lưu trữ và truyền đi, giai đoạn quan trọng bắt đầu: chuyển dòng năng lượng liên tục thành từng nhịp chính xác. Bộ thoát thực hiện vai trò này bằng cách giải phóng năng lượng, đảm bảo năng lượng đo ra theo các mức tăng chính xác. Nếu không có nó, dây cót sẽ xả hết năng lượng chỉ trong vài giây – giống đồ chơi lên dây bị tuột lò xo.

Bộ thoát gồm hai bộ phận chính:

– Bánh xe thoát (escape wheel) nối với bộ truyền động bánh răng.
– Ngựa (pallet fork) có hai càng khóa và một chạc để điều tiết nhịp giải phóng năng lượng. Cứ mỗi lần càng khóa của ngựa gài và thả một răng bánh xe thoát sẽ tạo ra tiếng “tích tắc” của đồng hồ.

• Bánh xe cân bằng (Balance Wheel) và lò xo tóc (Hairspring)

Được ví như “trái tim” của đồng hồ, bánh xe cân bằng dao động qua lại với tần số ổn định (thường là 18.000 đến 28.800 nhịp/giờ), giúp đo thời gian chính xác. Lò xo tóc nằm bên trong đảm bảo bánh xe luôn dao động trở lại đúng vị trí cân bằng, bất kể đồng hồ đặt ở đâu.

• Bộ hiển thị (Display)

Chuyển động dao động của bánh xe cân bằng xác định tốc độ quay của bánh xe thoát, từ đó kiểm soát tốc độ quay của bánh răng dẫn kim. Nhờ đó, các kim hiển thị thời gian chính xác.

Cỗ máy đồng hồ cơ là biểu tượng của nghệ thuật chế tác đỉnh cao

Chiếc RM 75-01 Flying Tourbillon là đồng hồ xương lộ cơ bằng sapphire trong suốt với dây đeo màu xanh ngọc. Thiết kế lộ cơ tự hào trưng bày sự phức tạp của cỗ máy bên trong. Ảnh: Richard Mille

Một chiếc đồng hồ lên dây cót bằng tay có thể bao gồm từ 100 đến hơn 300 linh kiện riêng biệt, tất cả đều được lắp ráp, chỉnh sửa và hoàn thiện bằng tay bởi các nghệ nhân đồng hồ (horologist). Từ từng bánh răng nhỏ li ti, cho đến các vít đánh bóng tỉ mỉ, mọi chi tiết đều tạo ra để phục vụ cho mục tiêu duy nhất: đo thời gian một cách chính xác. Chính sự thủ công và độ phức tạp đã khiến cho đồng hồ cơ lên dây cót bằng tay trở thành biểu tượng của nghệ thuật chế tác đỉnh cao – đại diện cho lối sống chỉn chu, tinh tế và sự trân quý những giá trị truyền thống vượt lên trên chức năng đo thời gian thông thường