近日,在葡萄牙阿爾加維賽道,中國摩托車運(yùn)動迎來了歷史性的一刻。中國張雪機(jī)車廠隊車手Valentin Debise駕駛ZXMOTO 820RR-RS賽車,在世界超級摩托車錦標(biāo)賽(WSBK)葡萄牙站中量級組別的兩輪正賽中,均斬獲第一,強(qiáng)勢奪冠。
這是中國摩托車品牌首次站在國際頂級場地賽的最高領(lǐng)獎臺,打破了杜卡迪、雅馬哈等國際豪強(qiáng)對WSBK中量級組別的長期壟斷,實(shí)現(xiàn)了中國摩托車制造商在WSBK頂級賽事的歷史性突破。
應(yīng)對極限工況
輕質(zhì)高強(qiáng)氣門護(hù)航賽車登頂
在3月28日舉行的第一回合比賽中,張雪機(jī)車隊車手便展現(xiàn)出強(qiáng)大統(tǒng)治力,駕駛ZXMOTO 820RR-RS賽車以領(lǐng)先第二名3.685秒的優(yōu)勢奪冠。在次日舉行的第二回合正賽中,車隊延續(xù)火熱狀態(tài),再度將冠軍獎杯收入囊中。
在這場對速度與耐力要求極高的極限較量中,除了整車精準(zhǔn)調(diào)校與車手的出色發(fā)揮,一個來自中國佛山的核心零部件發(fā)揮了關(guān)鍵作用——由季華實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)與技術(shù)研究部自主研發(fā)的TiAl合金制備而成的氣門,以硬核實(shí)力護(hù)航賽車登頂。
發(fā)動機(jī)是機(jī)車的心臟,氣門則是控制這顆心臟在極端服役環(huán)境穩(wěn)定呼吸節(jié)奏的關(guān)鍵。進(jìn)氣門精準(zhǔn)控制空氣進(jìn)入氣缸,為燃油混合形成可燃混合氣提供基礎(chǔ);排氣門及時排出燃燒后的廢氣。開合之間,氣門的響應(yīng)速度、密封性能與運(yùn)轉(zhuǎn)精度,直接決定了發(fā)動機(jī)的動力輸出與極限轉(zhuǎn)速。
在頂級賽事中,賽車發(fā)動機(jī)須長時間維持在每分鐘上萬轉(zhuǎn)的超高轉(zhuǎn)速,排氣門工作溫度超過800℃。普通氣門在此類極端工況下,極易出現(xiàn)動力疲軟、高轉(zhuǎn)乏力,甚至引發(fā)燒蝕變形。氣門的性能,往往直接影響比賽勝負(fù)。
為了應(yīng)對極限工況挑戰(zhàn),季華實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)與技術(shù)研究部專為頂級賽事研發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)TiAl合金氣門。正是這一關(guān)鍵部件的應(yīng)用,為發(fā)動機(jī)在極限轉(zhuǎn)速與高壓縮比工況下提供了有力支撐,助力整車性能達(dá)到國際同級別賽車的領(lǐng)先水平。
掌握技術(shù)優(yōu)勢
驅(qū)動更多高性能應(yīng)用場景
實(shí)驗(yàn)室科研人員介紹,相較于傳統(tǒng)鋼制氣門乃至普通鈦合金產(chǎn)品,這款采用金屬間化合物TiAl合金材料打造的氣門具備三大核心優(yōu)勢:極致輕量化、超強(qiáng)耐高溫、超高運(yùn)轉(zhuǎn)精度。
TiAl合金密度僅為4.0g/cm^3,遠(yuǎn)低于常規(guī)鋼(約7.85g/cm^3)、鎳基(約8.2g/cm^3)材質(zhì),大幅降低氣門運(yùn)動慣性,有效解決高轉(zhuǎn)速下氣門彈跳的行業(yè)難題,讓發(fā)動機(jī)全程保持精準(zhǔn)開合節(jié)奏,進(jìn)排氣效率顯著提升。同時,它可從容應(yīng)對排氣門超過850℃的極端工作溫度,還能配合專業(yè)賽事調(diào)校,確保進(jìn)排氣時機(jī)精準(zhǔn)無誤,使發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷工況下依然保持穩(wěn)定高效的動力輸出,助力賽車在彎道加速與直道沖刺中搶占先機(jī)。
“氣門越輕意味著慣性越小,進(jìn)而讓轉(zhuǎn)速越高、響應(yīng)越快、損耗越小、動力越順?!鄙鲜隹蒲腥藛T解釋道,對比傳統(tǒng)材質(zhì)氣門,鈦鋁合金氣門極限轉(zhuǎn)速能每分鐘提升1000轉(zhuǎn),能同步優(yōu)化進(jìn)排氣。氣門更輕,提高轉(zhuǎn)速后,才能做更多的優(yōu)化,多系統(tǒng)聯(lián)動,讓發(fā)動機(jī)達(dá)到一個更高的水平。
據(jù)悉,3月18日,張雪機(jī)車廠團(tuán)隊曾到季華實(shí)驗(yàn)室就輕質(zhì)高強(qiáng)TiAl氣門產(chǎn)業(yè)化合作事宜進(jìn)行專項調(diào)研。季華實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)與技術(shù)研究部對TiAl合金材料的研制,遠(yuǎn)不止于賽道。
團(tuán)隊于2023年孵化廣東季華鈞泰新材料有限公司進(jìn)行科技成果產(chǎn)業(yè)化,目前已成功研制出三種成分的新型鈦鋁合金,突破小尺寸鈦鋁鑄棒一次熔煉鑄造和超細(xì)桿徑鈦鋁氣門熱擠壓的批量制備技術(shù),達(dá)到國際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)首例國產(chǎn)鈦鋁合金氣門部件的工程應(yīng)用。
在民用高性能車輛領(lǐng)域,它將讓更多駕駛者享受到越級的動力與可靠的品質(zhì);在航空航天領(lǐng)域,它將助力關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)更極致的減重與耐溫突破;在低空經(jīng)濟(jì)這一新興賽道,它將為飛行汽車、無人機(jī)等裝備提供更強(qiáng)大的“心臟”支撐;在高端裝備領(lǐng)域,產(chǎn)品正逐步向特種車輛、艦船等方向延伸。
從實(shí)驗(yàn)室樣品到賽道級產(chǎn)品,從單項突破到多元布局,季華實(shí)驗(yàn)室將持續(xù)發(fā)揮科創(chuàng)動能,以科技創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,讓“中國智造”成為驅(qū)動萬千領(lǐng)域前行的硬核力量。