Alumīnijs ir visur, kur nepieciešama viegla konstrukcija vai augsta siltumvadītspēja un elektrovadītspēja. Tipiskam sporta motociklam ir alumīnija cilindru bloks, galva un karteris, kā arī metināta alumīnija šasija un šūpoles. Dzinējā vissvarīgākais alumīnija pielietojums ir virzuļi, kas, pateicoties labai siltuma vadīšanai, spēj izturēt sadegšanas temperatūru, kas ir krietni virs to kušanas temperatūras. Arī riteņi, dzesēšanas šķidruma un eļļas radiatori, rokas sviras un to kronšteini, augšējā un (bieži) apakšējā dakšas vainagi, augšējās dakšas caurules (USD dakšās), bremžu suporti un galvenie cilindri ir izgatavoti no alumīnija.
Mēs visi esam ar apbrīnu vērojuši alumīnija šasiju, kuras metinājumi atgādina leģendāro nokritušo pokera žetonu kaudzi. Dažas no šīm šasijām un šūpolēm, piemēram, Aprilia divtaktu 250 sacīkšu motocikliem, ir graciozi mākslas darbi.
Alumīniju var leģēt un termiski apstrādāt līdz lielākai izturībai nekā mazleģētajam tēraudam (stiepes izturība 60 000 psi), tomēr lielāko daļu sakausējumu var ātri un viegli apstrādāt. Alumīniju var arī liešanas, kalšanas vai ekstrudēšanas ceļā izgatavot (tādā veidā tiek izgatavotas dažas šasijas sānu sijas). Alumīnija augstā siltumvadītspēja padara tā metināšanu nepieciešamu lielu strāvas stiprumu, un karstais metāls ir jāaizsargā no atmosfēras skābekļa, izmantojot inertas gāzes ekranēšanu (TIG vai spirālveida loku).
Lai gan alumīnijam boksīta rūdas iegūšanai ir nepieciešams liels elektroenerģijas daudzums, kad tas ir metāliskā formā, tā pārstrāde ir lēta un nerūsē, kā tas notiek ar tēraudu.
Agrīnie motociklu dzinēju ražotāji ātri vien pārņēma toreiz jauno metālu karteru izgatavošanai, kuriem citādi būtu jābūt no čuguna, kas svēra gandrīz trīs reizes vairāk. Tīrs alumīnijs ir ļoti mīksts — es atceros savas mātes dusmas par to, ka mans tētis izmantoja savu 1100. sakausējuma dubultkatlu kā improvizētu BB slazdu: tā apakša kļuva par bedrīšu masu.
Drīz vien tika atklāta vienkārša sakausējuma ar varu palielinātā izturība, un tieši šo sakausējumu autobūves pionieris V. O. Bentlijs izmantoja savos pirms Pirmā pasaules kara eksperimentālajos alumīnija virzuļos. Secīgos testos ar toreiz dominējošajiem čuguna virzuļiem Bentlija pirmie alumīnija virzuļi nekavējoties palielināja jaudu. Tie darbojās vēsāk, mazāk sildīja ienākošo degvielas un gaisa maisījumu un vairāk saglabāja tā blīvumu. Mūsdienās alumīnija virzuļi tiek plaši izmantoti automašīnu un motociklu dzinējos.
Līdz Boeing oglekļa šķiedras armētā plastmasas 787 pasažieru lidmašīnas parādīšanās brīdim aviācijā bija pamatfakts, ka gandrīz katras lidmašīnas tukšas masas veidoja 60 procenti alumīnija. Aplūkojot alumīnija un tērauda relatīvo svaru un stiprību, tas sākumā šķiet dīvaini. Jā, alumīnija tilpums ir tikai 35 procenti no tērauda svara, bet augstas stiprības tērauds ir vismaz trīs reizes stiprāks par augstas stiprības alumīniju. Kāpēc gan nebūvēt lidmašīnas no plāna tērauda?
Tas bija saistīts ar līdzvērtīgu alumīnija un tērauda konstrukciju izturību pret izliekšanos. Ja sākam ar alumīnija un tērauda caurulēm ar vienādu svaru uz pēdu un samazinām sienas biezumu, tērauda caurule vispirms izliecas, jo tās materiālam, kas ir tikai vienu trešdaļu biezāks par alumīniju, ir daudz mazāka pašstinguma spēja.
Septiņdesmitajos gados es strādāju ar rāmju būvētāju Frenku Kamiljēri. Kad es viņam jautāju, kāpēc mēs neizmantojam lielāka diametra tērauda caurules ar plānāku sienu, lai izgatavotu vieglākus un stingrākus rāmjus, viņš atbildēja: "Kad jūs to darāt, jūs atklājat, ka jums ir jāpievieno daudz materiāla tādām lietām kā dzinēja stiprinājumi, lai tie nesaplaisātu, tāpēc svara ietaupījums pazūd."
Kawasaki pirmo reizi savos rūpnīcas MX motociklos ieviesa alumīnija šūpoles 20. gs. 70. gadu sākumā; pārējie sekoja šim piemēram. Pēc tam 1980. gadā Yamaha uzstādīja Kenija Robertsa vadītu 500 divtaktu GP motociklu, kura rāmis bija izgatavots no kvadrātveida ekstrudētas alumīnija caurules. Bija nepieciešams veikt daudz dizaina eksperimentu, bet galu galā, izmantojot spāņu inženiera Antonio Kobasa idejas, Yamaha GP šosejas sacīkšu rāmji attīstījās par mūsdienās pazīstamajām lielajām dubultajām alumīnija sijām.
Noteikti ir arī cita veida veiksmīgas šasijas — piemēram, Ducati tērauda cauruļu “režģis” un Džona Britena “ādas un kaulu” oglekļa šķiedras šasija no 20. gs. deviņdesmito gadu sākuma. Taču mūsdienās dominējošas ir kļuvušas divu alumīnija siju šasijas. Esmu pārliecināts, ka funkcionējošu šasiju varētu izgatavot no lieta saplākšņa, ja vien tai būtu izturīgi skrūvju punkti un ierastā pārbaudītā ģeometrija.
Vēl viena būtiska atšķirība starp tēraudu un alumīniju ir tā, ka tēraudam ir tā sauktā noguruma robeža: darba sprieguma līmenis, zem kura detaļas kalpošanas laiks ir praktiski bezgalīgs. Lielākajai daļai alumīnija sakausējumu nav noguruma robežas, tāpēc alumīnija korpusi tiek "nokalpoti" plānotam stundu skaitam. Zem šīs robežas tērauds mums piedod mūsu pārkāpumus, bet alumīnijs atceras visus apvainojumus neredzamu iekšēju noguruma bojājumu veidā.
Skaistās GP šasijas 20. gs. deviņdesmitajos gados nekad nevarēja būt par pamatu masveida ražošanai. Šīs šasijas sastāvēja no detaļām, kas sametinātas kopā no apstrādātiem, presētiem un lieta alumīnija elementiem. Tas ir ne tikai sarežģīti, bet arī prasa, lai visi trīs sakausējumi būtu savstarpēji metināmi. Metināšana maksā naudu un laiku, pat ja to veic ražošanas roboti.
Tehnoloģija, kas ir ļāvusi radīt mūsdienu vieglos četrtaktu dzinējus un lietās šasijas, ir zemas turbulences veidņu pildīšanas metodes, kas neiesaista alumīnija oksīda plēves, kas acumirklī veidojas uz izkausēta alumīnija. Šādas plēves veido metāla vājuma zonas, kuru dēļ agrāk bija nepieciešams daudz biezāks lējums, lai sasniegtu pietiekamu izturību. Lietās detaļas, izmantojot šos jaunos procesus, var būt diezgan sarežģītas, tomēr mūsdienu alumīnija šasijas var salikt ar metinājumiem, ko var saskaitīt uz vienas rokas pirkstiem. Tiek lēsts, ka jaunās liešanas metodes ļauj ietaupīt 30 vai vairāk mārciņas svara sērijveida motocikliem.
Kopā ar plašo tēraudu klāstu alumīnijs ir cilvēces civilizācijas pamata darba zirgs, taču mūsdienu motocikliem tas ir kas vairāk. Tas ir motocikla pamatelements, tik visuresošs, ka mēs to tik tikko redzam vai atzīstam, cik lielu daļu no mašīnas veiktspējas mēs tam esam parādā.
Publicēšanas laiks: 2019. gada 20. jūnijs