比亚乔集团采用 modeFRONTIER 优化 125cc 四气门发动机设计

比亚乔集团是欧洲最大的两轮摩托车制造商，也是全球该领域的领军企业之一。集团总部位于意大利，并在印度、中国和越南设有技术与创新中心，以其独特的两轮车及轻型运输动力总成产品而闻名。公司的研发活动主要聚焦于降低产品的环境影响，同时提升车辆效率、性能及乘客安全性。多年来，创新与研究部门的工程师一直采用 modeFRONTIER 来实现这些设计目标。

重要成果：

1：支持多参数同步优化调整

2：提升系统稳定性与耐久性

3：兼顾运动学与动力学特性，满足热力学性能要求

技术挑战

降低两轮车发动机的环境影响，即提升发动机整体效率，除其他措施外，通常需要采取发动机降速或小型化策略，并着力降低发动机摩擦损耗。然而，为维持或提升车辆性能，上述策略往往要求发动机具备更高的单位功率输出。在此背景下，数值模型与计算方法的运用为实现这些目标提供了重要支撑。在此案例中，气门升程曲线的设计以及配气机构零部件的选型与匹配，对于解决配气系统稳定性、耐久性、反向扭矩以及发动机进气效率等多重问题至关重要。

基于 GT-SUITE 的配气机构模型及结构示意图

技术方案

以 125cc 三气门发动机的基准气门升程曲线为起点，比亚乔工程师在 modeFRONTIER 环境中搭建了自动化工作流程，驱动 GT-SUITE 计算，以评估特定气门升程曲线下的发动机性能与配气机构系统表现。

"通过这种自动化优化方法，我们得以避免在闭环调整气门升程曲线时所涉及的繁琐手动操作，并实现了对整个系统行为的有效掌控。" -Francesco Maiani，比亚乔集团发动机计算工程师

成果与价值

"modeFRONTIER 使我们能够采用模块化的方法处理问题，最终完成了气门升程曲线的设计。这一方法论不仅明确了气门升程曲线，还在凸轮型线设计过程中为分析人员提供了有力支持。优化过程旨在从运动学与动力学特性以及热力学性能需求等多个维度对系统进行改进。"

这一方法使工程师能够同时对气门弹簧配置与凸轮型线进行协同优化，从而满足降低发动机摩擦损耗的要求。此外，整个正时系统也从这一优化流程中获益，其稳定性与耐久性均得到提升。

比亚乔

比亚乔集团是欧洲两轮摩托车制造商，也是全球该领域的行业领导者之一。集团在商用车市场同样占据重要的国际地位。比亚乔产品线涵盖 50cc 至 1400cc 的踏板车、摩托车及轻便摩托车，旗下拥有比亚乔、Vespa、Gilera、Aprilia、Moto Guzzi、Derbi 和 Scarabeo 等品牌，其中不乏两轮车行业最具声誉和历史悠久的经典品牌。