Aluminium ada di mana-mana yang membutuhkan struktur ringan atau konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Sepeda motor sport pada umumnya memiliki blok silinder, kepala silinder, dan bak engkol yang terbuat dari aluminium, ditambah sasis dan lengan ayun yang dilas dari aluminium. Di dalam mesin, aplikasi aluminium yang paling penting adalah pada pistonnya, yang karena menghantarkan panas dengan sangat baik mampu bertahan terhadap paparan suhu pembakaran yang jauh di atas titik lelehnya. Roda, radiator pendingin dan oli, tuas tangan dan braketnya, mahkota garpu atas dan (seringkali) bawah, tabung garpu atas (pada garpu USD), kaliper rem, dan master silinder juga terbuat dari aluminium.
Kita semua pernah mengagumi sasis aluminium yang lasannya menyerupai tumpukan keping poker yang jatuh seperti dalam legenda. Beberapa sasis dan lengan ayun ini, seperti pada motor balap 250cc dua tak Aprilia, adalah karya seni yang anggun.
Aluminium dapat dipadukan dan diberi perlakuan panas hingga mencapai kekuatan yang lebih besar daripada baja lunak (kekuatan tarik 60.000 psi), namun sebagian besar paduan dapat dikerjakan dengan cepat dan mudah. Aluminium juga dapat dicetak, ditempa, atau diekstrusi (yang merupakan cara pembuatan beberapa balok samping sasis). Konduktivitas panas aluminium yang tinggi membuat pengelasannya membutuhkan arus listrik yang besar, dan logam panas harus dilindungi dari oksigen atmosfer dengan pelindung gas inert (TIG atau heli-arc).
Meskipun aluminium membutuhkan banyak listrik untuk ditambang dari bijih bauksitnya, begitu berada dalam bentuk logam, biaya daur ulangnya relatif murah dan tidak mudah berkarat, tidak seperti baja.
Para pembuat mesin sepeda motor di masa awal dengan cepat mengadopsi logam baru tersebut untuk bak engkol, yang jika tidak, harus terbuat dari besi cor yang beratnya hampir tiga kali lipat. Aluminium murni sangat lunak—saya ingat kemarahan ibu saya ketika ayah saya menggunakan panci kukus paduan 1.100 miliknya sebagai perangkap BB dadakan: Bagian bawahnya menjadi penuh dengan penyok.
Peningkatan kekuatan paduan sederhana dengan tembaga segera ditemukan, dan paduan seperti itulah yang digunakan pelopor otomotif WO Bentley dalam piston aluminium eksperimentalnya sebelum Perang Dunia I. Dalam pengujian langsung melawan piston besi cor yang saat itu dominan, piston aluminium percobaan pertama Bentley segera meningkatkan daya. Piston tersebut beroperasi lebih dingin, memanaskan campuran bahan bakar-udara yang masuk lebih sedikit, dan mempertahankan lebih banyak kepadatannya. Saat ini, piston aluminium digunakan secara universal di mesin mobil dan sepeda motor.
Sebelum munculnya pesawat Boeing 787 berbahan plastik yang diperkuat serat karbon, merupakan fakta dasar dalam penerbangan bahwa hampir setiap pesawat memiliki berat kosong 60 persen aluminium. Jika melihat berat dan kekuatan relatif aluminium dan baja, hal ini pada awalnya tampak aneh. Ya, aluminium hanya memiliki berat 35 persen dari baja, volume per volume, tetapi baja berkekuatan tinggi setidaknya tiga kali lebih kuat daripada aluminium berkekuatan tinggi. Mengapa tidak membangun pesawat dari baja tipis?
Intinya adalah ketahanan terhadap tekuk pada struktur aluminium dan baja yang setara. Jika kita mulai dengan tabung aluminium dan baja dengan berat per kaki yang sama, dan kita mengurangi ketebalan dindingnya, tabung baja akan menekuk lebih dulu karena materialnya, yang hanya sepertiga lebih tipis dari aluminium, memiliki kemampuan menahan diri yang jauh lebih rendah.
Selama tahun 1970-an, saya bekerja dengan pembuat rangka Frank Camillieri. Ketika saya bertanya kepadanya mengapa kami tidak menggunakan pipa baja berdiameter lebih besar dengan dinding lebih tipis untuk membuat rangka yang lebih ringan dan kaku, dia berkata, “Jika Anda melakukan itu, Anda akan mendapati bahwa Anda harus menambahkan banyak material pada bagian-bagian seperti dudukan mesin agar tidak retak, sehingga penghematan berat tersebut hilang.”
Kawasaki pertama kali mengadopsi lengan ayun aluminium pada motor MX pabrikannya di awal tahun 1970-an; pabrikan lain pun mengikuti jejaknya. Kemudian pada tahun 1980, Yamaha menempatkan Kenny Roberts pada motor GP 500cc dua tak yang rangkanya terbuat dari tabung aluminium ekstrusi penampang persegi. Banyak eksperimen desain yang diperlukan, tetapi akhirnya, dengan menggunakan ide-ide dari insinyur Spanyol Antonio Cobas, rangka balap jalan raya GP Yamaha berevolusi menjadi rangka aluminium ganda besar yang kita kenal saat ini.
Tentu saja ada sasis sukses dari jenis lain—misalnya, "rangka teralis" tabung baja Ducati, dan sasis serat karbon "kulit dan tulang" karya John Britten di awal tahun 1990-an. Tetapi sasis balok aluminium ganda telah menjadi dominan saat ini. Saya yakin bahwa sasis yang fungsional dapat dibuat dari kayu lapis cetak, asalkan memiliki titik baut yang tahan lama dan geometri yang sudah terbukti.
Perbedaan signifikan lainnya antara baja dan aluminium adalah bahwa baja memiliki apa yang disebut batas kelelahan: tingkat tegangan kerja di bawahnya masa pakai komponen pada dasarnya tak terbatas. Sebagian besar paduan aluminium tidak memiliki batas kelelahan, itulah sebabnya rangka pesawat aluminium "dibuat sesuai masa pakai" untuk sejumlah jam penggunaan yang direncanakan. Di bawah batas ini, baja memaafkan kesalahan kita, tetapi aluminium mengingat semua kesalahan dalam bentuk kerusakan kelelahan internal yang tak terlihat.
Sasis GP yang indah dari tahun 1990-an tidak mungkin menjadi dasar untuk produksi massal. Sasis tersebut terdiri dari potongan-potongan yang dilas bersama dari elemen aluminium yang diolah, ditekan, dan dicor. Tidak hanya rumit, tetapi juga membutuhkan ketiga paduan tersebut agar dapat dilas satu sama lain. Pengelasan membutuhkan biaya dan waktu, bahkan jika dilakukan oleh robot produksi.
Teknologi yang memungkinkan terciptanya mesin empat tak ringan dan sasis cor saat ini adalah metode pengisian cetakan dengan turbulensi rendah yang tidak membawa lapisan oksida aluminium yang langsung terbentuk pada aluminium cair. Lapisan tersebut membentuk zona lemah pada logam yang, di masa lalu, membutuhkan pengecoran yang jauh lebih tebal untuk mencapai kekuatan yang memadai. Komponen cor dari proses baru ini bisa sangat kompleks, namun sasis aluminium saat ini dapat dirakit dengan jumlah las yang dapat dihitung dengan jari. Diperkirakan bahwa metode pengecoran baru ini menghemat berat 30 pon atau lebih pada sepeda motor produksi.
Bersama dengan berbagai jenis baja, aluminium adalah tulang punggung peradaban manusia, tetapi lebih dari itu untuk sepeda motor modern. Aluminium adalah inti dari sebuah sepeda motor, begitu umum sehingga kita hampir tidak menyadarinya atau mengakui betapa besar kontribusinya terhadap performa mesin.
Waktu posting: 20 Juni 2019