Алюминий присутствует везде, где требуется либо легкая конструкция, либо высокая тепло- и электропроводность.Типичный спортбайк имеет алюминиевый блок цилиндров, головку и картер, а также сварное алюминиевое шасси и маятник.В двигателе важнейшим применением алюминия являются его поршни, которые благодаря хорошей теплопроводности способны выдерживать воздействие температур сгорания, намного превышающих их точку плавления.Колеса, радиаторы охлаждающей жидкости и масла, ручные рычаги и их кронштейны, верхняя и (часто) нижняя коронки вилок, верхние трубки вилки (в вилках USD), тормозные суппорты и главные цилиндры также изготовлены из алюминия.

Мы все с восхищением смотрели на алюминиевое шасси, сварные швы которого напоминают легендарную стопку покерных фишек.Некоторые из этих шасси и маятников, например, у двухтактных гоночных мотоциклов Aprilia 250, являются изящными произведениями искусства.

Алюминий можно легировать и подвергать термической обработке до прочности, большей, чем у мягкой стали (прочность на растяжение 60 000 фунтов на квадратный дюйм), однако большинство сплавов обрабатываются быстро и легко.Алюминий также может быть литым, кованым или экструдированным (именно так изготавливаются некоторые боковые балки шасси).Высокая теплопроводность алюминия приводит к тому, что его сварка требует большой силы тока, а горячий металл должен быть защищен от кислорода воздуха с помощью защиты инертным газом (TIG или гели-дуга).

Хотя алюминию требуется большое количество электроэнергии для получения из бокситовой руды, когда он существует в металлической форме, его переработка не требует больших затрат и не теряется из-за ржавчины, в отличие от стали.

Первые производители мотоциклетных двигателей быстро перешли на новый на тот момент металл для картеров, которые в противном случае пришлось бы делать из чугуна и весить почти в три раза больше.Чистый алюминий очень мягкий — я помню гнев моей матери на то, что мой отец использовал ее пароварку из сплава 1100 в качестве импровизированной ловушки для шариков: ее дно превратилось в массу ямочек.

Вскоре была обнаружена повышенная прочность простого сплава с медью, и именно такой сплав пионер автомобилестроения У. О. Бентли использовал в своих экспериментальных алюминиевых поршнях перед Первой мировой войной.В ходе последовательных испытаний против доминировавших в то время чугунных поршней алюминиевые поршни Bentley, впервые использованные на практике, сразу же увеличили мощность.Они работали холоднее, меньше нагревали поступающую топливно-воздушную смесь и сохраняли большую ее плотность.Сегодня алюминиевые поршни повсеместно используются в двигателях автомобилей и мотоциклов.

До появления авиалайнера Boeing 787, армированного углеродным волокном, основным фактом авиации было то, что вес пустого почти каждого самолета на 60 процентов составлял алюминий.Глядя на относительный вес и прочность алюминия и стали, это на первый взгляд кажется странным.Да, алюминий весит всего на 35 процентов больше, чем сталь, по объему, но высокопрочные стали как минимум в три раза прочнее, чем высокопрочный алюминий.Почему бы не строить самолеты из тонкой стали?

Все сводилось к сопротивлению короблению эквивалентных конструкций из алюминия и стали.Если мы начнем с алюминиевых и стальных трубок с одинаковым весом на фут и уменьшим толщину стенок, стальная трубка прогибается первой, потому что ее материал, составляющий всего одну треть толщины алюминия, имеет гораздо меньшую способность к самораскреплению.

В 1970-е годы я работал с изготовителем каркасов Фрэнком Камильери.Когда я спросил его, почему мы не использовали стальные трубы большего диаметра с более тонкими стенками, чтобы сделать более легкие и жесткие рамы, он ответил: «Когда вы это сделаете, вы обнаружите, что вам нужно добавить кучу материала к таким вещам, как опоры двигателя, чтобы чтобы они не треснули, чтобы исчезла экономия веса».

Kawasaki впервые применила алюминиевые маятники на своих заводских мотоциклах MX в начале 1970-х годов;остальные последовали его примеру.Затем, в 1980 году, Yamaha посадила Кенни Робертса на двухтактный мотоцикл GP 500, рама которого была изготовлена ​​из экструдированной алюминиевой трубы квадратного сечения.Было необходимо провести множество дизайнерских экспериментов, но в конечном итоге, используя идеи испанского инженера Антонио Кобаса, гоночные рамы Yamaha GP превратились в знакомые сегодня большие сдвоенные алюминиевые балки.

Конечно, существуют успешные шасси других типов — например, стальная трубчатая «решетка» Ducati и карбоновое шасси Джона Бриттена «кожа да кости» начала 1990-х годов.Но сегодня шасси с двумя алюминиевыми балками стали доминирующими.Я уверен, что из формованной фанеры можно было бы сделать работоспособное шасси при условии, что оно будет иметь прочные места крепления и обычную проверенную геометрию.

Еще одно существенное различие между сталью и алюминием заключается в том, что сталь имеет так называемый предел выносливости: уровень рабочего напряжения, ниже которого срок службы детали практически бесконечен.У большинства алюминиевых сплавов нет предела выносливости, поэтому алюминиевые планеры «живут» в течение запланированного количества часов использования.Ниже этого предела сталь прощает нам наши нарушения, но алюминий помнит все обиды в виде невидимых внутренних усталостных повреждений.

Прекрасное шасси GP 1990-х годов никогда не могло стать основой для массового производства.Эти шасси состояли из деталей, сваренных из обработанных, прессованных и отлитых алюминиевых элементов.Это не только сложно, но и требует, чтобы все три сплава были свариваемы друг с другом.Сварка требует денег и времени, даже если ее выполняют производственные роботы.

Технология, которая сделала возможными современные легкие четырехтактные двигатели и литые шасси, — это методы заливки форм с низкой турбулентностью, которые не захватывают пленки оксида алюминия, которые мгновенно образуются на расплавленном алюминии.Такие пленки образуют зоны слабости металла, которые раньше требовали, чтобы отливки были намного толще для достижения достаточной прочности.Детали, отлитые в результате этих новых процессов, могут быть довольно сложными, однако сегодняшнее алюминиевое шасси можно собрать с помощью сварных швов, подсчитываемых одной рукой.Подсчитано, что новые методы литья позволяют сэкономить 30 и более фунтов веса серийных мотоциклов.

Вместе с широким разнообразием сталей алюминий является основной рабочей лошадкой человеческой цивилизации, но для современных мотоциклов это нечто большее.Это основа велосипеда, настолько вездесущая, что мы едва видим ее и не осознаем, какой частью производительности машины мы обязаны ей.