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高效是这一代 V12 发动机免受排放法规限制的出路

我们肯定不会说一个出生于 2002 年,今年标签3十七岁的人已经老了,他们现在正年轻。但如标签10果一款发动机诞生于 2002 年,就算经过两轮重大技术更新,我们还是会觉得它视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页年事已高。特别是当它排气量超过 6.0L,拥有 12 个汽缸时,不断收紧的排放和能耗法规很可能让这台老机器与时代格格不入。

Enzo 的引擎盖下藏着 12 个汽缸,这是 F1标签1140 发动机的第一次露面

这台机器名叫 Tipo F140。从 2002 年开始,这台发动机的服役经历如下:视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页6.0L 时代的 Enzo,FXX,599标签20 GTB Fiorano、GTO 与 599XX;6.3L 时代的 LaFerrari,FXX-K,FF,GTC4Lusso,F12视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页 Berlinetta 与 TDF;还有 6.5L 时代的 812 Superfast。其中 LaFerrari 与视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页 FXX-K 上的 F140FE 发动机与 HY-KERS 动能回收装置组成了一套轻混合动力系统,这是 F140 家族电气化的独苗。

812 Superfast


GTC4Lusso


LaFerrari 装备了 F140 家族唯一和电气化沾边的版本

在排放限制的重压之下,一些汽车厂家选择放弃 V12 发动机或压缩使用 V12 的产品线,另一些则选择将 V12 发动机电气化——加入 48V 电机或者在未来使用混动。对法拉利而言放弃 V12 是不现实的,毕竟它撑起了法拉利从双门、猎装 GT 到家族旗舰的庞大阵容,因此设法让 V12 变得更高效成了唯一选择。

HY-KERS 的橙色管线在 LaFerrari 的机舱里非常惹眼

于是当美国专利和商标局网站出现了一份由 FERRARI S.p.A. Modena 提交的“高性能内燃机排放控制技术及其减排方法”专利申请时,原教旨多汽缸爱好者们应该能松一口气了——他们甚至不用“忍受” 48V 电气系统这样的东西,一切只与机械有关。


美国专利和商标局网站中由法拉利提交的申请


改动源于汽缸之内

法拉利向美国专利和商标局提供的示意图显示,新技术将运用于一台 V12 发动机,考虑到现如今发动机模块化发展的趋势,该技术用于 V8 和 V标签146 发动机也并非不可能。这台示例 V12 发动机汽缸夹角为 90(与 F154 家族一致),作为对比,F140 家族的汽缸夹角为 65。


示例用的发动机是一台 90 夹角 V12,它也可以缩短成 V8 乃至 V6

与 812 Superfast 的 F140GA 发动机一样,法拉利用于申请技术专利的 V12 发动机也使用缸内直喷供应燃油。斜置喷油嘴位于两个进气门之间,这样每次进气冲程都能让燃油和缸内吸入的空气充分混合。专利技术文件并未提到喷油压力,估计至少会维持在 F140GA 的 标签17350 巴左右。新发动机的主火花塞也安装在两个进气门之间的位置,而不是通常的位于两个排气门中间(喷油嘴占据了主火花塞的空间)。

新发动机汽缸头的仰视图

为了快速让催化装置达到工作温度以降低冷启动排放,法拉利描述了一种被称为“火花耦合喷射”的发动机工作策略:在主火花塞产生火花之前,喷油嘴进行少量的燃油喷射,从而在混合气点火时在主火花塞附近产生湍流。另外,主火花塞在冷机怠速时的点火时机更晚,这样可以增加排气流量和温度,迅速让催化装置进入工作温度。这种工作策略有一点像赛车中运用的偏时点火,但原理和目的截然不同。

申请专利的发动机的汽缸剖面图

既然有“主火花塞”,是不是还有一个“副火花塞”呢?有。这就是法拉利申请专利的发动机中最主要的结构变化——预燃烧室。这个燃烧室位于汽缸内部正中视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页,由一个副火花塞和向汽缸凸出、表面带有小孔联通汽标签19缸的预燃烧室组成。

标注为 28 的部件即为副火花塞,26 为预燃烧室,而 27 则为预燃烧室表面的开孔


在发动机的压缩行程,逐渐增大的压力将混合汽通过小孔压进预燃烧室。通常情况下,位于汽缸内的主火花塞会点燃缸内的混合气,但在法拉利的新发动机中,标签19预燃烧室里的火花塞会先点燃预燃烧室里的混合气,在预燃烧室里先形成一个火球。然后,火焰从预燃烧室的小孔中“喷”进燃烧室,点燃汽缸内的所有混合气。

预燃烧室替代了这台 V12 发动机火花塞的工作

根据法拉利的说法,由于预燃烧室更靠近汽缸中心,这种“带压力的火”能让燃烧更快,并且降低爆震发生的可能性。因此这种独特的点燃方法将用于发动机处于正常温度和满负荷的正常工作状态时,汽缸中的火花塞只起到辅助点火和在稀薄燃烧状态下迅速加热尾气催化装置的作用。

新技术之外

法拉利的技术文件里多次出现这样一种表述:该技术适用于高性能 GT 车型的发动机,或许暗示着新发动机将会在下一代前中置 GT 跑车上首秀。届时,新款 V12 发动机的最大功率很可能超越 812 Superfast 的 800PS。不过鉴于文件本身只是对法拉利燃烧室专利的描述,我们并没有找到关于这台发动机排气量、进气形式和参数的任何线索。

参考 812 的发展视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页进程,新发动机的面世少说也要等到 2022 年。不难想象电气化大潮会对那时的十二缸机器产生多大的冲击,法拉利又会不会为它准备轻混动乃至插电式混合动力系统——毕竟除了前中置 GT,下一代三门猎装车、下一代家族旗舰和法拉利的第一款 SUV Purosangue 也是这台机器的潜在使用者。


只有一点我们是可以确定的标签14,那个时候法拉利仍然会为汽车世界献上一台内置十二只重锤的内燃机。不管到时候以什么形式呈现,有这个东西在,本身已经是对那个年代的车迷的视频剪辑软件-贝博体育网页登陆-首页安慰。

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