一颗直径仅4毫米的气门
，装到摩托车发动机上，能否“扛住
”800摄氏度的高温？当气门材料的密度 ，被“压缩”到比常用钛合金还轻时
，会给赛车带来什么变化？

3月底，世界超级摩托车锦标赛（WSBK）葡萄牙站中量级组别赛场上 ，成立仅两年的中国品牌张雪机车夺冠
，打破了国外品牌对该组别长达数十年的垄断。领先近4秒冲线的那一刻，这些问题 ，有了具象的答案
。

广东佛山
，季华实验室（先进制造科学与技术广东省实验室）研发团队二十年磨一剑，为冠军机车锻造出顶尖气门。

“对摩托车来说 ，发动机是‘心脏’，气门是‘呼吸系统’
，进气门控制空气进入气缸，排气门排出燃烧后的废气 ，一进一出决定了发动机的动力输出 。
”实验室材料科学与技术研究部主任李小兵介绍
，“排气门在高温下的工作性能，往往影响比赛成绩”
。

走进季华实验室中试车间 ，高端数控机床低声闷响
，传送带稳稳滑动、机械手灵活运转。工作台上，两根吸管形状
、底下带个喇叭口的金属件 ，便是自主研发的钛铝合金气门 。“2000年
，我们在中国科学院金属研究所时，发现钛铝合金科研潜力大 ，陆续出了不少原创性成果
。 ”研发团队学科带头人刘奎说。

2021年5月
，研发团队来到季华实验室，依靠当地的制造业优势和产业链配套 ，开始探索产业化之路 。后来，研发团队和张雪机车接触
，发现了合作契机
。“张雪机车在研制高转速大排量发动机时，传统材料重 ，转速上不去；钛合金降低了密度
，但不耐高温。当时，我们也在找新材料的应用场景 ，合作一拍即合 。
”

经过一年
，研发团队成功攻克了细杆钛铝合金气门稳定成型工艺
。换上新气门的发动机，转速可以稳定达到1.4万转/分钟 ，相比传统材质每分钟至少提升1000转
，带来更优化的进排气效率。并且新材料可耐800摄氏度以上高温，性能更加稳定 。

张雪机车需要三缸机、四缸机里的细杆径气门 ，“比起单缸机
，直径虽然只小了1—2毫米，但对金属间化合物来说 ，越细越容易开裂，产业化难度提升了几个数量级。”李小兵说
。走热轧路线
，但“一做就裂 ”；国际通行的“包套挤压”成本高，很难推向市场；尝试热挤压工艺 ，一直没有突破……从模具 、润滑剂
、加热温度到退火工艺
，研发团队一步步摸索、改进，最终实现了细杆钛铝合金气门的可控制造。

夺冠后的张雪机车 ，又向实验室下了批量化的气门订单 。“新产品要量产供应民用市场
，成本至关重要
。我们已经孵化了新材料有限公司，不断改进工艺 ，让气门生产的品质更稳定 、良品率更高。未来新材料还有望拓展到刹车盘
、航空发动机叶片等领域 。
”李小兵说
。

作为首批建设的广东省实验室之一
，季华实验室累计申请发明专利达3026件，孵化企业25家 ，其中国家级专精特新“小巨人”企业3家
，相关企业产业规模超50亿元，探索构建产学研用全链条创新生态。（本报记者 贺林平 ，冯媛参与采写）

《人民日报》（2026年04月11日 第 06 版）