探索轻质材料在摩托车

凯文·杜克
通过凯文·杜克

越少越贵

我们都熟悉“少即是多”的表情,这也适用于摩托车的重量/成本方程的材料。简单地说,对于一个给定的强度和耐久性,较轻的组件是一个更昂贵的。

所有类型的消费者喜欢更低的价格,但摩托车工程师和爱好者愿意花更多的钱,因为更少的质量导致更高的性能。一种轻型车辆加速更快、更好地处理和刹车的难度。因此,摩托车建筑材料已经通过几十年交付更轻和更强大的机器。

和居住在大规模生产的顶峰sportbikes最新literbikes如ApriliaRSV4工厂,宝马HP4,杜卡迪Panigale R去年夏天我们测试我们的异国情调的超级摩托车枪战沉重的钢铁部分几乎不存在,而是我们发现铝、镁、钛和自由剂量的碳纤维——所有的材料成本比他们更重的替代品。

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轻质材料在使用这样的高端sportbikes欧元超级跑车。较轻的车辆,在其他条件保持不变的情况下,具有较高的性能。

看街上的一部分我们的异国情调的超级摩托车枪战

一点点,1198 cc Panigale R, tank-empty体重低于400英镑。难以置信的是,这是与现代600 cc sportbike Duc发动机容量的一半。还玩到这个方程是Duc王室30美元的k厂商建议零售价,任何600的两倍多。

三个高端新奇照亮轻摩托车结构的最前沿,提醒我们摩托车如何构建建筑已经发展多年来。所以,在这里,我们提供了一个回顾历史的骨头,建立摩托车。

阅读第1部分摩托车的历史

冶金在19世纪末处于起步阶段,所以简单和相对丰富的金属是铁的选择在摩托车的妊娠阶段开发中,尤其是引擎组件。强大且相对容易,铁最终取代了轻钢引擎块和头部作为冶金过程。

二十世纪临近之时,合金钢成为摩托车底盘的选择材料。相对便宜和容易的工作成各种形状,采用钢对绝大多数的今天在生产摩托车帧。

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1894年艺术的状态:Hildebrand-Wolfmuller,世界上第一个生产摩托车。

长被称为一个轻量级的金属,铝是一种稀有直到合金与其他金属。铝的铸造过程可能存在问题,毛孔的冷却金属可能导致终端失败在一个铸造倒而下倒可能具有良好的耐久性。发动机材料最终从钢转向铝今天组件通常使用。

直到1980年代,铝开始成为首选的帧高性能摩托车。而不是依靠仔细和战略加固钢管弯曲,铝可以铸造成各种复杂的组件构建一种轻量级的、刚性的底盘。营收从每个OEM当代sportbikes现在使用铝作为关键部件底盘的结构。甚至一些巡洋舰(明星Roadliner,胜利,BETVLCTOR伟德登录首领合金框架)的运动。

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铝框架并不只是为了sportbikes了。看到2014印第安酋长的结构。

但压铸铝充满了潜在的危险。是常见的气体和氧化物被困的液体倒入模具,铝和这些气泡可以削弱组件的结构,特别是当加热。因此,铸铝件通常是由额外的蒙混因素公差,使每个重铸。如果只有工程师才能想办法删除的气体混合了金属…

最近这个难题主要是崩溃的真空压铸过程中气体撤离pressure-evacuating泵的铸造铝时倒。这降低了气体和氧化夹杂物的完成铝部分,产生较轻的部分相同的力量出现,允许更容易焊接或热处理。

Vacuum-cast组件框架和摇臂的声名狼藉雅马哈R1R6。OEM称为它的方法控制填满并声称在携入的气体的排放量减少80%。还允许铸造过程较大的(因此,少)组件,而不是许多单独铸块焊接在一起。

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雅马哈的控制填充铝铸件过程允许制造复杂形状相对较大,令人惊讶的是光滑的碎片。这个低压方法需要使用更少的铸件结构,减少了焊接和组装时间。

其他oem之后,不仅对帧。低压铸造也被用于生产发动机曲轴箱,比如Vacural过程在现代杜卡迪引擎,包括Panigale的。

这异金属第一次获得车辆恶名时实现赛车的轮子——最终售后市场汽车车轮是鉴于mag-wheel绰号,或“杂志”,即使他们不是由轻质镁。

实际mag车轮长期以来一直用于摩托车大奖赛赛车,因为他们重约30 - 35%小于铝箍,但铸镁的多孔性质streetbike车轮几乎阻止了它的使用,因为担心空气压力损失,使人衰弱的腐蚀和被坑了的可能性。使用一个锻造的过程,而不是简单的铸件,缓解一些固有的问题把轮子,而新涂层耐蚀性提高。

镁的轻量级特性仍然无情的摩托工程师,这是在过去的十年里变得相对普遍阀和发动机等非结构性部分涵盖了从sportbikes削减盎司。

探索轻质材料在摩托车、杜卡迪年代Panigale为上层的整流罩使用镁支架结构,支持上整流罩头灯和仪表,其重量只有3磅
杜卡迪的Panigale使用镁上整流罩支架,结构,支持上整流罩,头灯和仪表,重量仅为1.3磅。

镁也可以是有问题的,因为它迅速失去热量,必须没有杂质如果是最佳抵抗腐蚀。雅马哈的mag子帧R6的解决方案是使用控制填充方法(包括控制模具温度和注射熔融金属迅速,导致薄壁,高纯结构组件,比类似的铝轻的部分。

强大的钢铁,但轻75%,钛拥有最高的所有金属的强度重量比。第一次出现在1950年代军事航空、ti的压缩结构密度比铝(60%)给它传统的铝合金的强度的两倍多。但钛是困难和昂贵的提取和处理,导致铝的价格至少6倍。

Ti的高价格限制了它的使用摩托车尽管使用轻量级组件的实实在在的利益high-revving摩托车发动机。最早的例子中,我们能想到的是异国情调的连杆本田RC30从1988年开始。杜卡迪也采用ti连杆的几个赛车的赛车特价多年来,包括Panigale R从我们最近的枪战。

探索轻质材料在摩托车、钛连杆往复Panigale R刮胡子1 38磅的体重在铝棒标准Panigales监狱
钛连杆往复Panigale R刮胡子1.38磅的体重在标准Panigales铝杆。

最近,钛已经广泛使用了高性能引擎的阀门,即使在价格适中600 cc sportbikes motocrossers。Panigale和RSV4使用钛进气阀门,同时所有的阀门S1000RR/ HP4 ti。光和特殊材料还可以发现在几个营收sportbikes的排气系统。

金属锻造

微小的空气和气泡被困在熔融金属削弱压铸结构,因此铸造组件必须建立更强(多金属)比他们需要如果没有泡沫。现代工业锻造,死按组件形式在极端力量,创造,比投物品,因为锻造结果更一致的安排金属内部的谷物。

锻钢零部件成为发动机常见的如活塞、连杆和曲轴。最近,一些制造商采用了伪造的高端摩托车车轮,并大有好处。简单的交换从铸铝车轮锻造箍在同一个自行车大大提高转向响应,和他们减少簧下质量(一磅或更多)提高悬架控制。

因此,Panigale R, HP4 RSV4工厂拥有锻造铝轮毂,其中最明显的改善从S1000RR HP4和RSV4 R工厂升级。你会注意到所有的自行车都有20美元钾厂商建议零售价,这正是使他们包括昂贵的轮子作为标准设备。

探索轻质材料在摩托车、每一个溢价sportbike喜欢锻造铝轮毂的好处使英镑从铸铝箍的重量显著减轻转向反应
每一个溢价sportbike喜欢forged-aluminum轮子的好处,使英镑从铸铝箍的重量明显减轻转向反应。

整体的组件

另一种方法来得到一个轻量级的金属组件,使它们从一块而不是倍数,螺栓连接在一起。很容易想象一个固体硬度比两块加入了螺栓。因此出现“实心”整体前制动卡钳,加工一块坚硬的铝,见我们的超级跑车和大多数其他营收sportbikes枪战。HP4的实心卡钳交付更好的控制和感觉比S1000RR的两件式钳位电路。

探索轻质材料在摩托车、Panigale年代实心Brembo M50卡钳看起来不可能小但提供非凡的力量和反馈
Panigale的实心Brembo M50卡钳看起来不可能小但提供非凡的力量和反馈。

碳纤维

再一次,军事航空福利摩托车的进步。碳纤维的神奇轻量级属性是根植于高性能、使他们从战争鸟类一级方程式,然后sportbikes在1990年代。

碳技术首次引入摩托车消声器等非结构性形式包装,挡泥板和车体。它的使用在生产自行车最初仅限于最奇异的(阅读:昂贵)sportbikes在1990年代。本田的非凡的椭圆形活塞NR(或NR750)吹嘘三点轻量级氟,和杜卡迪888 sp4采用碳油箱。

探索轻质材料在摩托车,作为技术演示的1992年本田NR750无与伦比的一天,甚至二十年后依然保持自己的技术负责人高碳纤维用于车体在700 NRs卖给公众,但最不可思议的是它的椭圆形活塞V 4引擎使用八连杆和32阀门模仿750 cc V 8有字面上没有其他喜欢它,并且永远也不可能被PekePON再次照片
作为技术演示,一天的1992年本田NR750是无与伦比的,甚至二十年后依然保持自己的高技术负责人。碳纤维用于车体在700 NRs卖给公众。但最不可思议的是它的椭圆形活塞V-4引擎使用八连杆和32阀门模仿750 cc的v - 8。就是没有什么别的又可能永远不会喜欢它。图片由PekePON。

生产工艺和材料的发展看到碳用于结构组件,尽管目前它的使用非常有限。杜卡迪的短暂D16RR Desmosedici碳纤维用于后面的子帧的异国情调的72000美元。

探索轻质材料在摩托车、杜卡迪年代精彩赛事副本2008 Desmosedici D16RR使用最广泛的轻量级组件的任何生产streetbike拥有钛阀门和发动机盖锻造连杆镁镁轮子铝制油箱加大量碳纤维片包括一个自我支持子帧
杜卡迪的精彩赛事副本,2008 Desmosedici D16RR,使用最广泛的streetbike轻量级组件的生产。它拥有钛阀门和连杆、镁引擎封面,伪造镁轮子,铝制燃料箱,加上大量碳纤维片,包括自营子帧。
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