Nhôm có mặt ở khắp mọi nơi cần kết cấu nhẹ hoặc độ dẫn nhiệt và dẫn điện cao. Một chiếc xe máy thể thao thông thường có khối xi-lanh, nắp máy và các-te bằng nhôm, cùng với khung gầm và gắp sau bằng nhôm hàn. Trong động cơ, ứng dụng quan trọng của nhôm là piston, nhờ khả năng dẫn nhiệt tốt nên có thể chịu được nhiệt độ cháy cao hơn nhiều so với điểm nóng chảy của chúng. Bánh xe, bộ tản nhiệt nước làm mát và dầu, cần số và giá đỡ, chóp phuộc trước và (thường) dưới, ống phuộc trước (trong loại phuộc USD), kẹp phanh và xi-lanh tổng cũng được làm bằng nhôm.

Tất cả chúng ta đều đã từng trầm trồ thán phục trước bộ khung nhôm với những mối hàn trông như chồng bài poker rơi xuống trong truyền thuyết. Một số bộ khung và gắp sau, chẳng hạn như trên những chiếc xe đua hai thì 250 phân khối của Aprilia, là những tác phẩm nghệ thuật duyên dáng.

Nhôm có thể được hợp kim hóa và xử lý nhiệt để đạt được độ bền cao hơn thép mềm (độ bền kéo 60.000 psi), nhưng hầu hết các hợp kim đều có thể gia công nhanh chóng và dễ dàng. Nhôm cũng có thể được đúc, rèn hoặc đùn (đây là cách chế tạo một số dầm hông khung gầm). Độ dẫn nhiệt cao của nhôm khiến việc hàn đòi hỏi cường độ dòng điện lớn, và kim loại nóng chảy phải được bảo vệ khỏi oxy trong khí quyển bằng phương pháp che chắn khí trơ (TIG hoặc hồ quang heli).

Mặc dù nhôm cần một lượng điện lớn để khai thác từ quặng bô-xít, nhưng một khi nhôm tồn tại ở dạng kim loại, chi phí tái chế sẽ rất thấp và không bị gỉ sét như thép.

Những nhà sản xuất động cơ xe máy đầu tiên đã nhanh chóng áp dụng loại kim loại mới này cho các-te, nếu không thì phải làm bằng gang, nặng gần gấp ba lần. Nhôm nguyên chất rất mềm—tôi nhớ mẹ tôi đã tức giận thế nào khi bố tôi dùng lò hơi đôi hợp kim 1.100 của bà làm bẫy hơi tự chế: Đáy lò biến thành một khối lõm.

Sức mạnh gia tăng của hợp kim đơn giản với đồng đã sớm được phát hiện, và đó chính là hợp kim mà nhà tiên phong trong ngành ô tô W.O. Bentley đã sử dụng trong các piston nhôm thử nghiệm trước Thế chiến thứ nhất của mình. Trong các thử nghiệm liên tiếp với piston gang vốn đang chiếm ưu thế vào thời điểm đó, piston nhôm đầu tiên của Bentley đã ngay lập tức tăng công suất. Chúng chạy mát hơn, làm nóng hỗn hợp nhiên liệu-không khí đầu vào ít hơn và giữ được mật độ của hỗn hợp tốt hơn. Ngày nay, piston nhôm được sử dụng rộng rãi trong động cơ ô tô và xe máy.

Cho đến khi Boeing 787 ra đời, một thực tế cơ bản trong ngành hàng không là trọng lượng rỗng của hầu hết mọi máy bay đều là 60% nhôm. Nhìn vào trọng lượng và độ bền tương đối của nhôm và thép, điều này thoạt đầu có vẻ kỳ lạ. Đúng vậy, nhôm chỉ nặng hơn thép 35%, xét về thể tích, nhưng thép cường độ cao lại bền hơn nhôm cường độ cao ít nhất gấp ba lần. Tại sao không chế tạo máy bay từ thép mỏng?

Vấn đề nằm ở khả năng chống uốn cong của các kết cấu nhôm và thép tương đương. Nếu bắt đầu với các ống nhôm và thép có cùng trọng lượng trên mỗi foot, và giảm độ dày thành ống, ống thép sẽ uốn cong trước vì vật liệu của nó, chỉ dày bằng một phần ba nhôm, có khả năng tự gia cố kém hơn nhiều.

Vào những năm 1970, tôi đã làm việc với Frank Camillieri, một thợ làm khung xe. Khi tôi hỏi anh ấy tại sao chúng tôi không sử dụng ống thép đường kính lớn hơn với thành mỏng hơn để làm khung nhẹ hơn và cứng hơn, anh ấy nói: "Khi làm vậy, anh sẽ thấy mình phải thêm một loạt vật liệu vào các bộ phận như giá đỡ động cơ để chúng không bị nứt, và như vậy thì việc giảm trọng lượng sẽ biến mất."

Kawasaki lần đầu tiên áp dụng gắp nhôm trên xe máy địa hình (MX) nguyên bản của mình vào đầu những năm 1970; các hãng khác cũng bắt chước theo. Sau đó, vào năm 1980, Yamaha đã đưa Kenny Roberts lên chiếc xe máy GP 500 hai thì với khung được chế tạo từ ống nhôm ép đùn hình vuông. Cần rất nhiều thử nghiệm thiết kế, nhưng cuối cùng, nhờ ý tưởng của kỹ sư người Tây Ban Nha Antonio Cobas, khung xe đua đường trường GP của Yamaha đã phát triển thành những thanh nhôm đôi lớn quen thuộc ngày nay.

Chắc chắn vẫn còn những loại khung gầm thành công khác - ví dụ như khung "trellis" ống thép của Ducati, hay khung gầm sợi carbon "da bọc xương" của John Britten đầu những năm 1990. Nhưng khung gầm dầm nhôm đôi đã trở nên phổ biến ngày nay. Tôi tin rằng một khung gầm khả thi có thể được làm từ gỗ dán đúc, miễn là nó có các điểm bắt bu lông bền chắc và hình dạng thông thường đã được kiểm chứng.

Một điểm khác biệt đáng kể nữa giữa thép và nhôm là thép có cái gọi là giới hạn mỏi: mức ứng suất làm việc mà dưới mức đó tuổi thọ của chi tiết về cơ bản là vô hạn. Hầu hết các hợp kim nhôm đều không có giới hạn mỏi, đó là lý do tại sao khung máy bay nhôm được "tuổi thọ" theo số giờ sử dụng đã định. Dưới giới hạn này, thép tha thứ cho những sai sót của chúng ta, nhưng nhôm lại ghi nhớ mọi tổn thương dưới dạng hư hỏng mỏi bên trong vô hình.

Khung gầm GP tuyệt đẹp của những năm 1990 không bao giờ có thể là nền tảng cho sản xuất hàng loạt. Khung gầm đó bao gồm các mảnh được hàn lại với nhau từ các chi tiết nhôm được gia công, ép và đúc. Điều này không chỉ phức tạp mà còn đòi hỏi cả ba hợp kim phải có khả năng hàn lẫn nhau. Việc hàn tốn kém cả về tiền bạc lẫn thời gian, ngay cả khi được thực hiện bởi robot sản xuất.

Công nghệ giúp chế tạo động cơ bốn thì nhẹ và khung gầm đúc ngày nay là phương pháp đổ khuôn ít nhiễu loạn, không tạo ra các lớp màng nhôm oxit hình thành ngay lập tức trên nhôm nóng chảy. Các lớp màng này tạo ra các vùng yếu trong kim loại, mà trước đây đòi hỏi vật đúc phải dày hơn nhiều mới đạt được độ bền cần thiết. Các chi tiết đúc từ những quy trình mới này có thể khá phức tạp, nhưng khung gầm nhôm ngày nay có thể được lắp ráp với số lượng mối hàn đếm được chỉ bằng một tay. Người ta ước tính rằng các phương pháp đúc mới giúp giảm 30 pound (khoảng 13,6 kg) trọng lượng hoặc hơn trong các xe máy sản xuất.

Cùng với sự đa dạng của các loại thép, nhôm là vật liệu cơ bản của nền văn minh nhân loại, nhưng nó còn hơn thế nữa đối với xe máy hiện đại. Nó là phần cốt lõi của một chiếc xe máy, phổ biến đến mức chúng ta hầu như không nhìn thấy hay thừa nhận hiệu suất của chiếc xe mà chúng ta phụ thuộc vào nó.