法拉利申请椭圆形活塞V12发动机专利,革新传统设计
法拉利并非首个提出椭圆形活塞发动机构想的品牌。本田(Honda)曾研发并销售过一款椭圆形活塞V4发动机,其每个活塞配备两根连杆和八气门缸盖,本质上是一种V8发动机,每侧气缸组有两对相连的燃烧室。近日,AutoGuide曝光了法拉利一项全新专利,展示了一种与本田设计截然不同的椭圆形活塞V12发动机,其活塞方向与本田的设计相比旋转了90度。
V12发动机虽被誉为汽车发动机之王,但由于每侧六个气缸的布局,其长度较大。法拉利提出了一种缩短V12长度的设计,通过将椭圆形活塞紧密排列,相比同等排量的圆形活塞发动机,其缸间距更短。这意味着在保持传统发动机排量的同时,法拉利能够实现更紧凑的发动机结构。
活塞本身呈药丸状,长边扁平,短边圆形,而非完全圆形。法拉利还设计了一种新颖的旋转组件,进一步缩短发动机长度。在传统V12发动机中,两侧气缸的活塞共享一个曲轴轴颈,但其连杆略微偏移,增加了发动机整体长度。而法拉利的专利设计中,左侧气缸的活塞通过一个螺栓连接到右侧连杆的端盖,左侧活塞的连杆更短,并通过一个单独的销钉连接到端盖。这种设计使两侧气缸平行而非偏移,从俯视图看,进一步减少了发动机长度。
这种巧妙的设计不仅有助于缩短长度,还可能使旋转组件(即发动机中所有旋转的部件)比传统V12更轻,因为其组件更少且更小。这有望提升高转速性能。法拉利还在专利文件中提到,活塞裙部经过削切设计,减少了活塞与气缸壁之间的摩擦,从而进一步提升了性能,尤其是在高转速下。
通过缩短V12发动机长度,法拉利可以缩小整车尺寸,或在发动机和变速箱之间为混合动力组件(如电动机)腾出更多空间。从基本原理来看,发动机本质上是一个空气泵,进气和排气越多,产生的动力越大。使用椭圆形活塞,法拉利理论上可以安装更大或更多的进排气门,从而增加总气门面积。然而,专利中并未提及发动机顶部设计,因此尚不清楚法拉利是否在这一领域有所突破。
目前尚不确定法拉利是否计划实际生产这种设计的发动机,其申请专利的目的可能仅在于保护设计,防止他人未经许可复制。如果法拉利确实生产了这款发动机,这将是与传统V12设计的巨大突破。尽管在现有设计上进行改进而非彻底革命更具现实意义,但面对日益严格的排放法规,法拉利若希望继续销售其标志性的V12发动机,可能需要采取更为激进的设计策略。
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