Сè што некогаш сте сакале да знаете за алуминиумот (квадратна цевка од мек челик)

Алуминиумот е секаде каде што е потребна или лесна структура или висока топлинска и електрична спроводливост. Типичниот спортски мотор има алуминиумски блок на цилиндрите, глава и картери, плус заварена алуминиумска шасија и вилушка. Во моторот, клучната примена на алуминиумот се неговите клипови, кои со тоа што добро ја спроведуваат топлината се способни да издржат изложеност на температури на согорување далеку над нивната точка на топење. Тркалата, радијаторите за течноста за ладење и маслото, рачните рачки и нивните држачи, горните и (често) долните круни на вилушката, горните цевки на вилушката (во USD вилушки), сопирачките шепи и главните цилиндри се исто така од алуминиум.

Сите сме се восхитувале на алуминиумска шасија чии заварувања потсетуваат на легендарниот паднат куп чипови за покер. Некои од овие шасии и вилушки, како оние на двотактните тркачки мотори 250 на Aprilia, се грациозни уметнички дела.

Алуминиумот може да се легира и термички да се третира до јачина поголема од онаа на мекиот челик (60.000 psi затегнувачка сила), но повеќето легури се обработуваат брзо и лесно. Алуминиумот може да се лее, кова или екструдира (како што се изработуваат некои странични греди на шасијата). Високата топлинска спроводливост на алуминиумот бара голема струја за заварување, а жешкиот метал мора да биде заштитен од атмосферски кислород со заштита од инертен гас (TIG или хели-лак).

Иако на алуминиумот му се потребни големи количини електрична енергија за да се добие од својата бокситна руда, откако ќе постои во метална форма, неговиот рециклирање чини малку и не се губи од 'рѓосување, како што може да се случи со челикот.

Раните производители на мотори за мотоцикли брзо го усвоија тогаш новиот метал за картери, кои инаку би морале да бидат од леано железо што тежи речиси три пати повеќе. Чистиот алуминиум е многу мек - се сеќавам на гневот на мајка ми кога татко ми го користеше нејзиниот двоен котел од легура од 1.100 мм како импровизирана BB стапица: Неговото дно стана маса од вдлабнатини.

Зголемената цврстина на едноставна легура со бакар наскоро беше откриена, и токму таква легура користеше пионерот во автомобилската индустрија В.О. Бентли во своите експериментални алуминиумски клипови пред Првата светска војна. Во едноподруго тестирање против клиповите од леано железо кои тогаш беа доминантни, алуминиумските клипови на Бентли при првиот обид веднаш ја зголемија моќноста. Тие работеа поладно, помалку ја загреваа дојдовната смеса гориво-воздух и ја зачуваа поголемата густина. Денес, алуминиумските клипови универзално се користат во автомоторите и мотоциклите.

До појавата на авионот 787 на Боинг, изработен од пластика зајакната со јаглеродни влакна, основен факт во авијацијата беше дека речиси секој авион кога ќе се испразни е составен од 60 проценти алуминиум. Гледајќи ги релативните тежини и цврстини на алуминиумот и челикот, ова на почетокот изгледа чудно. Да, алуминиумот тежи само 35 проценти од челикот, волумен по волумен, но челиците со висока цврстина се најмалку три пати посилни од алуминиумите со висока цврстина. Зошто да не се градат авиони од тенок челик?

Се сведе на отпорноста на свиткување на еквивалентни конструкции од алуминиум и челик. Ако почнеме со алуминиумски и челични цевки со иста тежина по стапка и ја намалиме дебелината на ѕидот, челичната цевка прво се свиткува бидејќи нејзиниот материјал, кој е само една третина дебел од алуминиумот, има многу помала способност за самопотпорување.

Во текот на 1970-тите, работев со градител на рамки, Френк Камилиери. Кога го прашав зошто не користиме челични цевки со поголем дијаметар и потенки ѕидови за да направиме полесни, поцврсти рамки, тој рече: „Кога го правите тоа, откривате дека мора да додадете многу материјал на работи како што се држачите на моторот за да спречите пукање, така што заштедата на тежина исчезнува.“

Кавасаки првпат усвои алуминиумски вилушки на своите фабрички MX мотоцикли во раните 1970-ти; другите го следеа примерот. Потоа, во 1980 година, Јамаха го постави Кени Робертс на двотактен GP мотоцикл 500 чија рамка беше изработена од екструдирана алуминиумска цевка со квадратен пресек. Беше потребно многу експериментирање со дизајнот, но на крајот, користејќи ги идеите на шпанскиот инженер Антонио Кобас, рамките на Јамаха за друмски трки GP еволуираа во познатите големи двојни алуминиумски греди од денес.

Секако постојат успешни шасии од други видови - „решетката“ од челични цевки на Дукати, на пример, и шасијата од јаглеродни влакна „од кожа и коски“ на Џон Бритен од почетокот на 1990-тите. Но, шасиите со двојни алуминиумски греди станаа доминантни денес. Уверен сум дека функционална шасија може да се направи од лиена иверица, под услов да има издржливи точки на завртки и вообичаена докажана геометрија.

Друга значајна разлика помеѓу челикот и алуминиумот е тоа што челикот има таканаречена граница на замор: ниво на работен стрес под кое животниот век на делот е во суштина бесконечен. Повеќето алуминиумски легури немаат граница на замор, поради што алуминиумските рамки на авионите се „одржуваат живот“ за планиран број часови употреба. Под оваа граница, челикот ни ги простува нашите прекршоци, но алуминиумот ги памти сите повреди во форма на невидливо внатрешно оштетување од замор.

Прекрасната шасија на GP од 1990-тите никогаш не можеше да биде основа за масовно производство. Таа шасија се состоеше од парчиња заварени заедно од машински обработени, пресувани и леани алуминиумски елементи. Тоа не само што е сложено, туку бара сите три легури да бидат меѓусебно заварливи. Заварувањето чини пари и време, дури и ако се изведува од производствени роботи.

Технологијата што ги овозможи денешните лесни четиритактни мотори и леани шасии се методите за полнење на калапот со ниска турбуленција кои не ги задржуваат филмовите од алуминиум оксид што веднаш се формираат на стопениот алуминиум. Ваквите филмови формираат зони на слабост во металот, кои во минатото бараа одлеаноци да бидат многу подебели за да се постигне соодветна цврстина. Леаните делови од овие нови процеси можат да бидат доста сложени, но сепак денешните алуминиумски шасии може да се склопат со завари што може да се сметаат од едната страна. Се проценува дека новите методи на леење заштедуваат 30 или повеќе фунти тежина кај производствените мотоцикли.

Заедно со широкиот спектар на челици, алуминиумот е основна работна сила на човечката цивилизација, но за модерните мотоцикли е повеќе од тоа. Тој е суштината на велосипедот, толку сеприсутен што едвај го гледаме или признаваме колку од перформансите на машината му ги должиме.


Време на објавување: 20 јуни 2019 година