Aluminium finnes overalt der det kreves enten lettvektsstruktur eller høy termisk og elektrisk ledningsevne. Den typiske sportssykkelen har en sylinderblokk, topplokk og veivhus i aluminium, pluss et sveiset aluminiumschassis og svingarm. Innenfor motoren er den avgjørende aluminiumsapplikasjonen stemplene, som ved å lede varme så godt er i stand til å overleve eksponering for forbrenningstemperaturer langt over smeltepunktet. Hjulene, kjølevæsken og oljeradiatorene, håndtakene og brakettene deres, øvre og (ofte) nedre gaffelkroner, øvre gaffelrør (i USD-gafler), bremsekalipere og hovedsylindere er også av aluminium.
Vi har alle stirret i beundring på et aluminiumschassis med sveiseforbindelser som ligner den sagnomsuste falne stabelen med pokersjetonger. Noen av disse chassiene og svingarmene, som de på Aprilias totakts 250-racere, er grasiøse kunstverk.
Aluminium kan legeres og varmebehandles til styrker som er større enn for bløtt stål (60 000 psi strekkfasthet), men de fleste legeringer maskineres raskt og enkelt. Aluminium kan også støpes, smies eller ekstruderes (som er slik noen chassis-sidebjelker lages). Aluminiums høye varmeledningsevne gjør at sveising krever mye strømstyrke, og det varme metallet må beskyttes mot atmosfærisk oksygen ved hjelp av inertgassskjerming (TIG eller helibue).
Selv om aluminium krever store mengder strøm for å utvinne fra bauxittmalmen, koster det lite å resirkulere når det først finnes i metallisk form, og det går ikke tapt for rust, slik stål kan bli.
Tidlige produsenter av motorsykkelmotorer tok raskt i bruk det den gang nye metallet til veivhus, som ellers måtte ha vært av støpejern og veide nesten tre ganger mer. Ren aluminium er veldig mykt – jeg husker morens sinne over at faren min brukte sin dobbeltkjele i 1100-legering som en improvisert BB-felle: Bunnen ble til en masse smilehull.
Den økte styrken til en enkel legering med kobber ble snart oppdaget, og det var en slik legering bilpioneren WO Bentley brukte i sine eksperimentelle aluminiumstempler før første verdenskrig. I to tester mot de da dominerende støpejernstemplene, økte Bentleys første forsøk på aluminiumstempler umiddelbart effekten. De gikk kjøligere, varmet opp den innkommende drivstoff-luftblandingen mindre og bevarte mer av tettheten. I dag brukes aluminiumstempler universelt i bil- og motorsykkelmotorer.
Inntil Boeings 787-passasjerfly av karbonfiberforsterket plast kom, var det et grunnleggende faktum innen luftfart at nesten alle flys egenvekt besto av 60 prosent aluminium. Når man ser på de relative vektene og styrkene til aluminium og stål, virker dette ved første øyekast merkelig. Ja, aluminium veier bare 35 prosent så mye som stål, volum for volum, men høyfast stål er minst tre ganger sterkere enn høyfast aluminium. Hvorfor ikke bygge fly av tynt stål?
Det kom ned til motstanden mot knekking av tilsvarende konstruksjoner av aluminium og stål. Hvis vi starter med aluminium- og stålrør med samme vekt per fot, og vi reduserer veggtykkelsen, vil stålrøret knekke seg først fordi materialet, som bare er en tredjedel så tykt som aluminiumet, har mye mindre selvavstivende evne.
I løpet av 1970-årene jobbet jeg med rammebyggeren Frank Camillieri. Da jeg spurte ham hvorfor vi ikke brukte stålrør med større diameter og tynnere vegger for å lage lettere og stivere rammer, sa han: «Når du gjør det, må du legge til en haug med materiale til ting som motorfester for å hindre at de sprekker, slik at vektbesparelsen forsvinner.»
Kawasaki tok først i bruk svingarmer i aluminium på sine fabrikkmonterte MX-sykler tidlig på 1970-tallet; de andre fulgte etter. Så, i 1980, satte Yamaha Kenny Roberts på en 500 totakts GP-sykkel med ramme laget av ekstruderte aluminiumsrør med firkantet tverrsnitt. Mye designeksperimentering var nødvendig, men til slutt, ved å bruke ideene til den spanske ingeniøren Antonio Cobas, utviklet Yamahas GP-landeveisrammer seg til de velkjente store doble aluminiumsbjelkene som er i dag.
Det finnes helt sikkert andre typer vellykkede chassis – for eksempel Ducatis stålrørs-"espalier", og John Brittens "skin and bones"-karbonfiberchassis fra tidlig på 1990-tallet. Men doble aluminiumsbjelkechassis har blitt dominerende i dag. Jeg er sikker på at et brukbart chassis kan lages av støpt kryssfiner, forutsatt at det har slitesterke boltepunkter og den vanlige velprøvde geometrien.
En annen betydelig forskjell mellom stål og aluminium er at stål har det som kalles en utmattingsgrense: et arbeidsspenningsnivå under hvilket delens levetid i hovedsak er uendelig. De fleste aluminiumslegeringer mangler en utmattingsgrense, og det er derfor aluminiumsflygkropper «levetidsbehandles» for et planlagt antall timers bruk. Under denne grensen tilgir stål oss våre overtredelser, men aluminium husker alle fornærmelser i form av usynlige indre utmattingsskader.
Det vakre GP-chassiset fra 1990-tallet kunne aldri ha vært grunnlaget for masseproduksjon. Disse chassisene besto av deler sveiset sammen av maskinerte, pressede og støpte aluminiumselementer. Ikke bare er det komplekst, men det krever at alle tre legeringene kan sveises sammen. Sveising koster penger og tid, selv om det utføres av produksjonsroboter.
Teknologien som har gjort dagens lette firetaktsmotorer og støpte chassis mulige, er lavturbulensformfyllingsmetoder som ikke drar med seg filmene av aluminiumoksid som umiddelbart dannes på smeltet aluminium. Slike filmer danner svakhetssoner i metallet som tidligere krevde at støpegodset var mye tykkere for å oppnå tilstrekkelig styrke. Støpte deler fra disse nye prosessene kan være ganske komplekse, men dagens aluminiumchassis kan settes sammen med sveiser som kan telles på én hånd. Det er anslått at de nye støpemetodene sparer 14 kg eller mer vekt i produksjonsmotorsykler.
Sammen med det store utvalget av ståltyper er aluminium en grunnleggende arbeidshest i menneskelig sivilisasjon, men det er mer enn det for moderne motorsykler. Det er selve kjernen i en motorsykkel, så allestedsnærværende at vi knapt ser det eller anerkjenner hvor mye av maskinens ytelse vi skylder det.
Publisert: 20. juni 2019