Tupy onthult gietijzeren benzinemotor met hetzelfde gewicht als aluminium op het autosymposium van Wenen. Gecompacteerd (Vermiculair) Grafietijzer (CGI) is in feite het standaard serieproductiemateriaal geworden voor zware cilinderblokken en cilinderkoppen, en voor V-type cilinderblokken van dieselmotoren voor personenauto's. CGI is echter nog geen referentie voor serieproductie in de sector van de grote aantallen lijnbenzinemotoren, die het grootste deel van de wereldmarkt van personenauto's uitmaakt.

Met een capaciteit voor serieproduktie van CGI op zeven lijnen, en een produktie van meer dan 100.000 ton per jaar van CGI cilinderblokken en koppen, is Tupy begonnen met een uitgebreid ontwikkelingsprogramma om de potentiële voordelen van CGI voor toepassingen met in-line benzinemotoren aan te tonen. De ontwikkeling bereikt haar hoogtepunt met de formele introductie van de motor, op het autosymposium van Wenen in 2022. Beginnend met een in serie geproduceerde 1,2 liter driecilindermotor op basis van een aluminium cilinderblok, heeft Tupy het cilinderblok opnieuw bedacht en ontworpen.

De loopvlakken en de structurele delen werden gespecificeerd in zeer sterk CGI, terwijl de buitenste behuizingen van het cilinderblok op unieke wijze werden vervaardigd uit zeer duurzame PA66GF30-kunststof met lage dichtheid. De herziene motor werd tegelijkertijd opgewaardeerd tot een 48-Volt hybride configuratie om het potentieel van CGI in hybride toepassingen met kleine benzinemotoren en range-extenders verder aan te tonen. De CGI-cilinderblokken en ladderframes werden onder volledige serieproductieomstandigheden geproduceerd in de Tupy-gieterij in Saltillo, Mexico, met de modernste technologie voor dunne wanden met een nominale dikte van 2,7 mm, hoofdlagers met breukspleet en een primeur voor CGI in de industrie: Grade CGI 550, met een treksterkte van meer dan 550 MPa.

De invoering van CGI 550 zorgt voor een minstens 1,8 maal hogere treksterkte, een dubbele stijfheid en een meer dan dubbele vermoeiingssterkte ten opzichte van het aluminium dat in de oorspronkelijke motor werd gebruikt. Dankzij de hogere sterkte had het CGI-alternatief 54% minder metaalvolume nodig dan de oorspronkelijke aluminium motor, waardoor het ademingsgebied van het carter met een factor 2,25 toenam. Modale analyses toonden tegelijkertijd aan dat de globale buigmodi van het CGI 550 blok 5% hoger waren, terwijl de belangrijkste afzonderlijke lagerkappen 20-40% hoger waren, als gevolg van de gecombineerde bijdragen van de materiaalstijfheid en het ladderframe-ontwerpconcept.

Uiteindelijk leverde het CGI-alternatief hetzelfde gewicht op als het 48-Volt-derivaat van het oorspronkelijke aluminium cilinderblok, eindigend op 20,06 kg voor CGI en 20,47 kg voor aluminium. De buitenafmetingen van het CGI-cilinderblok werden met opzet gelijk gehouden aan die van het aluminiumblok, zodat onderdelen van de oorspronkelijke aluminium donormotor in de CGI-motor konden worden gemonteerd voor duurzaamheidstests. De CGI-motor heeft met succes een duurzaamheidstest van 100 uur doorstaan, inclusief werkperiodes bij een volle belasting van 5.000 omw/min en 183 Nm, en is daarmee gelijkwaardig wat betreft gewicht, prestaties en vermogensdichtheid.

Hoewel de aluminium motorafmetingen de assemblage van een draaiende motor mogelijk hebben gemaakt, wordt geschat dat een clean-sheet ontwerpbenadering tot 5% extra gewichtsvermindering voor het nieuwe CGI-ontwerpconcept mogelijk zou hebben gemaakt. De productie van gietijzer, die in eerder onderzoek uitvoerig is bestudeerd, heeft een aanzienlijk lagere CO2-uitstoot dan de productie van aluminium. In het specifieke geval van de cilinderblokken van personenauto's kan, zelfs met de gunstige veronderstelling van oneindige recycling voor aluminium, het voordeel van gietijzer 40% tot 70% besparen op de CO2-uitstoot bij de fabricage in vergelijking met aluminium, zo blijkt uit een publicatie op het autosymposium 2017 in Wenen van de Cranfield University.