一顆直徑僅4毫米的氣門，裝到摩托車發動機上，能否“扛住”800攝氏度的高溫？當氣門材料的密度，被“壓縮”到比常用鈦合金還輕時，會給賽車帶來什麼變化？

　　3月底，世界超級摩托車錦標賽（WSBK）葡萄牙站中量級組別賽場上，成立僅兩年的中國品牌張雪機車奪冠，打破了國外品牌對該組別長達數十年的壟斷。領先近4秒沖線的那一刻，這些問題，有了具象的答案。

　　廣東佛山，季華實驗室（先進制造科學與技術廣東省實驗室）研發團隊二十年磨一劍，為冠軍機車鍛造出頂尖氣門。

　　“對摩托車來說，發動機是‘心臟’，氣門是‘呼吸系統’，進氣門控制空氣進入氣缸，排氣門排出燃燒后的廢氣，一進一出決定了發動機的動力輸出。”實驗室材料科學與技術研究部主任李小兵介紹，“排氣門在高溫下的工作性能，往往影響比賽成績”。

　　走進季華實驗室中試車間，高端數控機床低聲悶響，傳送帶穩穩滑動、機械手靈活運轉。工作台上，兩根吸管形狀、底下帶個喇叭口的金屬件，便是自主研發的鈦鋁合金氣門。“2000年，我們在中國科學院金屬研究所時，發現鈦鋁合金科研潛力大，陸續出了不少原創性成果。”研發團隊學科帶頭人劉奎說。

　　2021年5月，研發團隊來到季華實驗室，依靠當地的制造業優勢和產業鏈配套，開始探索產業化之路。后來，研發團隊和張雪機車接觸，發現了合作契機。“張雪機車在研制高轉速大排量發動機時，傳統材料重，轉速上不去﹔鈦合金降低了密度，但不耐高溫。當時，我們也在找新材料的應用場景，合作一拍即合。”

　　經過一年，研發團隊成功攻克了細杆鈦鋁合金氣門穩定成型工藝。換上新氣門的發動機，轉速可以穩定達到1.4萬轉/分鐘，相比傳統材質每分鐘至少提升1000轉，帶來更優化的進排氣效率。並且新材料可耐800攝氏度以上高溫，性能更加穩定。

　　張雪機車需要三缸機、四缸機裡的細杆徑氣門，“比起單缸機，直徑雖然隻小了1—2毫米，但對金屬間化合物來說，越細越容易開裂，產業化難度提升了幾個數量級。”李小兵說。走熱軋路線，但“一做就裂”﹔國際通行的“包套擠壓”成本高，很難推向市場﹔嘗試熱擠壓工藝，一直沒有突破……從模具、潤滑劑、加熱溫度到退火工藝，研發團隊一步步摸索、改進，最終實現了細杆鈦鋁合金氣門的可控制造。

　　奪冠后的張雪機車，又向實驗室下了批量化的氣門訂單。“新產品要量產供應民用市場，成本至關重要。我們已經孵化了新材料有限公司，不斷改進工藝，讓氣門生產的品質更穩定、良品率更高。未來新材料還有望拓展到剎車盤、航空發動機葉片等領域。”李小兵說。

　　作為首批建設的廣東省實驗室之一，季華實驗室累計申請發明專利達3026件，孵化企業25家，其中國家級專精特新“小巨人”企業3家，相關企業產業規模超50億元，探索構建產學研用全鏈條創新生態。

　　（馮媛參與採寫）

　　《 人民日報 》（ 2026年04月11日 06 版）