法拉利向歐洲專利局(European Patent Office)申請了一項新的發(fā)動機設計專利,該設計采用橢圓形(更像是藥丸形狀)活塞,而不是廣泛使用的傳統(tǒng)圓形活塞,可能會徹底改變內(nèi)燃機。這種設計在縱向上更加緊湊,可以實現(xiàn)比當前小得多的發(fā)動機。這些活塞還具有降低摩擦的潛力,這意味著功率更大、效率更高。

(圖片來源:歐洲專利局)
該申請中指出,典型的圓柱形活塞形狀存在“一些缺點”,受傳統(tǒng)設計的限制而無法解決,因此需要一些更激進的方法。本質(zhì)上來說,法拉利所做的相當于將標準發(fā)動機縱向擠壓(如同擠壓啤酒罐),比如縱向縮小5.0升V8發(fā)動機缸體,結(jié)果得到又高又細的活塞。當然,法拉利的做法要稍微復雜一些,因為它采用具有適當半徑的活塞,而不是真正的“橢圓”形狀,但基本思路是一樣的。
這不僅讓它們更容易適應狹小的空間(在跑車世界,法拉利以獨特的中置發(fā)動機設計著稱),還使發(fā)動機重量更靠近汽車轉(zhuǎn)動中心的位置,更便于汽車轉(zhuǎn)彎。發(fā)動機變小還能創(chuàng)造更多空間,有利于在發(fā)動機和變速器之間集成混合動力部件。
法拉利的設計采用垂直加長的活塞。法拉利工程師解釋了其工作原理:將活塞做成藥丸狀,這使它們在一個方向上更短,在另一個方向上更長。由于短尺寸垂直于曲軸,法拉利可以將活塞放得更近。對于其V12公路車來說,發(fā)動機的總長度變短具有重要意義,尤其是考慮到未來的計劃和中置V12發(fā)動機。
為了使布局更短,法拉利專利提出新的曲軸和連桿設計。不同于通常每個活塞的一根桿連接到曲軸上的一個軸承,該設計可以讓兩個相對的活塞使用相同的曲軸軸頸。這可以簡化制造、減少摩擦,并有助于使發(fā)動機更短。
減少藥丸形活塞的左右移動還具有其它潛在優(yōu)勢。專利申請顯示,活塞長邊上有巨大的凹槽,可以減少活塞和氣缸壁之間的摩擦。
自從1996年F512M停產(chǎn)以來,法拉利再未在非限量版量產(chǎn)車型中將V12發(fā)動機放在駕駛座后面(Enzo和LaFerrari有限)。這種布局可能有助于重新推出像Testarossa這樣的經(jīng)典車型,也不能排除法拉利將這種設計用于未來某款賽車的可能性。
當然,實現(xiàn)全新的發(fā)動機理念面臨著巨大的挑戰(zhàn)。畢竟圓形部件應用廣泛,而且以往許多汽車專利并未真正投入使用。