Alumiinia on kaikkialla, missä tarvitaan joko kevyttä rakennetta tai korkeaa lämmön- ja sähkönjohtavuutta. Tyypillisessä sporttipyörässä on alumiininen sylinterilohko, kansi ja kampikammiot sekä hitsattu alumiininen runko ja takahaarukka. Moottorissa alumiinin tärkein sovellus on sen männät, jotka lämmönjohtavuuden ansiosta kestävät palamislämpötiloja, jotka ovat paljon sulamispisteensä yläpuolella. Pyörät, jäähdytysnesteen ja öljyn jäähdyttimet, käsivivut ja niiden kiinnikkeet, haarukan ylä- ja (usein) alaosan kruunut, ylähaarukan putket (USD-haarukoissa), jarrusatulat ja pääsylinterit ovat myös alumiinia.

Olemme kaikki ihailleet alumiinirunkoa, jonka hitsaussaumat muistuttavat legendaarista pudonnutta pelimerkkipinoa. Jotkut näistä rungoista ja takahaarukoista, kuten Aprilian kaksitahtisten 250-kilpureiden, ovat siroja taideteoksia.

Alumiinia voidaan seostaa ja lämpökäsitellä lujuudeltaan suurempaan kuin pehmeää terästä (vetolujuus 60 000 psi), mutta useimmat seokset työstetään nopeasti ja helposti. Alumiinia voidaan myös valaa, takoa tai pursottaa (jolla tavalla jotkut alustan sivupalkit valmistetaan). Alumiinin korkea lämmönjohtavuus vaatii paljon virtaa hitsaukseen, ja kuuma metalli on suojattava ilmakehän hapelta inerttikaasusuojauksella (TIG tai heli-arc).

Vaikka alumiini vaatii suuria määriä sähköä bauksiittimalmin erottamiseen, sen kierrätys on metallisena muodostumisen jälkeen edullista eikä se ruostu kuten teräs.

Moottoripyörien moottoreiden varhaiset valmistajat omaksuivat nopeasti tuolloin uuden metallin kampikammioihin, joiden muuten olisi pitänyt olla lähes kolme kertaa painavampaa valurautaa. Puhdas alumiini on erittäin pehmeää – muistan äitini vihan isäni käyttäessä 1 100-metalliseoksesta valmistettua kaksoiskattilaansa improvisoituna ilmaloukkuna: Sen pohjasta tuli täynnä kuoppia.

Yksinkertaisen kuparin ja sen seoksen lisääntynyt lujuus löydettiin pian, ja autoteollisuuden pioneeri W. O. Bentley käytti tätä seosta ennen ensimmäistä maailmansotaa tehdyissä kokeellisissa alumiinimännissään. Peräkkäisissä testeissä tuolloin hallitsevia valurautamäntiä vastaan ​​Bentleyn ensimmäiset alumiinimännät paransivat välittömästi tehoa. Ne kävivät viileämpänä, lämmittivät tulevaa polttoaine-ilmaseosta vähemmän ja säilyttivät paremmin sen tiheydestä. Nykyään alumiinimäntiä käytetään yleisesti autojen ja moottoripyörien moottoreissa.

Boeingin hiilikuituvahvisteisesta muovista valmistetun 787-matkustajakoneen tuloon asti ilmailun perusasia oli, että lähes jokaisen lentokoneen tyhjäpaino oli 60 prosenttia alumiinia. Alumiinin ja teräksen suhteellisia painoja ja lujuuksia tarkasteltaessa tämä vaikuttaa aluksi oudolta. Kyllä, alumiini painaa vain 35 prosenttia teräksen tilavuudesta, mutta suurlujuusteräkset ovat ainakin kolme kertaa lujempia kuin suurlujuusalumiinit. Miksi ei rakennettaisi lentokoneita ohuesta teräksestä?

Kyse oli alumiini- ja teräsrakenteiden nurjahduskestävyydestä. Jos aloitamme samanpainoisilla alumiini- ja teräsputkilla ja pienennämme seinämän paksuutta, teräsputki nurjahtaa ensin, koska sen materiaali, joka on vain kolmanneksen alumiinin paksuinen, on paljon vähemmän itsejäykistyvä.

1970-luvulla työskentelin runkorakentaja Frank Camillierin kanssa. Kun kysyin häneltä, miksi emme käyttäneet suurempihalkaisijaisia ​​ja ohuempia teräsputkia kevyempien ja jäykempien runkojen valmistukseen, hän sanoi: "Kun teet niin, huomaat, että sinun on lisättävä paljon materiaalia esimerkiksi moottorin kiinnikkeisiin estääksesi niitä halkeilemasta, joten painonsäästö katoaa."

Kawasaki otti alumiiniset takahaarukat ensimmäisen kerran käyttöön tehdasvalmisteisissa MX-pyörissään 1970-luvun alussa; muut seurasivat perässä. Sitten vuonna 1980 Yamaha laittoi Kenny Robertsin 500-litraiseen kaksitahtiseen GP-pyörään, jonka runko oli valmistettu neliönmuotoisesta puristetusta alumiiniputkesta. Paljon suunnittelukokeilua vaadittiin, mutta lopulta espanjalaisen insinöörin Antonio Cobasin ideoiden pohjalta Yamahan GP-maantiepyörän rungot kehittyivät nykyään tutuiksi suuriksi kaksoisalumiinirunkoisiksi.

On varmasti olemassa myös muunlaisia ​​menestyksekkäitä alustoja – esimerkiksi Ducatin teräsputkinen ”ristikko” ja John Brittenin 1990-luvun alun ”luustosta ja nahasta” tehty hiilikuitualusta. Mutta kaksoisalumiinipalkkialustat ovat nykyään vallitsevia. Olen varma, että toimiva alusta voitaisiin valmistaa valetusta vanerista, edellyttäen, että siinä olisi kestävät pulttipisteet ja tavanomainen, hyväksi havaittu geometria.

Toinen merkittävä ero teräksen ja alumiinin välillä on se, että teräksellä on niin sanottu väsymisraja: käyttöjännitystaso, jonka alapuolella osan käyttöikä on käytännössä ääretön. Useimmilla alumiiniseoksilla ei ole väsymisrajaa, minkä vuoksi alumiinirunkoja "pidennetään" suunnitellun käyttöiän ajan. Tämän rajan alapuolella teräs antaa meille anteeksi rikkomuksemme, mutta alumiini muistaa kaikki loukkaukset näkymättömien sisäisten väsymisvaurioiden muodossa.

1990-luvun kauniit GP-alustat eivät olisi koskaan voineet olla pohjana massatuotannolle. Nuo alustat koostuivat koneistetuista, puristetuista ja valetuista alumiinielementeistä hitsatuista osista. Tämä ei ole ainoastaan ​​monimutkaista, vaan se edellyttää myös, että kaikki kolme seosta ovat keskenään hitsattavia. Hitsaus maksaa rahaa ja aikaa, vaikka sen suorittaisivatkin tuotantorobotit.

Nykypäivän kevyet nelitahtimoottorit ja valetut rungot ovat mahdollistaneet matalan turbulenssin omaavat muotin täyttömenetelmät, jotka eivät kuljeta mukanaan sulan alumiinin pinnalle välittömästi muodostuvia alumiinioksidikalvoja. Tällaiset kalvot muodostavat metalliin heikkoja alueita, jotka aiemmin vaativat paljon paksumpia valukappaleita riittävän lujuuden saavuttamiseksi. Näillä uusilla prosesseilla valetut osat voivat olla melko monimutkaisia, mutta nykypäivän alumiinirungot voidaan koota hitseillä, joita voi laskea yhden käden käsillä. On arvioitu, että uudet valumenetelmät säästävät 15 kiloa tai enemmän painoa tuotantomoottoripyörissä.

Yhdessä monenlaisten terästen kanssa alumiini on ihmiskunnan perustyöjuhta, mutta nykyaikaisissa moottoripyörissä se on enemmän kuin sitä. Se on moottoripyörän ydin, niin läsnä kaikkialla, että tuskin näemme sitä tai ymmärrämme, kuinka paljon koneen suorituskyvystä olemme sen ansiota.