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2. Ferrari Flat-12 Engine

到了約莫1970年左右,考量美國市場大受歡迎的水平引擎,法拉利車廠對於V字引擎的堅持不再,開始尋求更適合跑車的方案,於是他們重新將引擎的運動修正成了180度的水平模式,開始了法拉利Flat-12引擎的時代

 

 

 

圖:F-12 Engine in Ferrari

 

    考量跑車汽缸的容量和重量隨著需求不斷攀升,追求更好的控制成了法拉利下一個追求的目標。於是乎,引擎採取水平擺放以降低重心,引擎本體也能貼近底盤,車身穩定性就會變得更高、更均衡,所以,比起以往的直列式或V型引擎,水平引擎更能抵抗側向偏移。更進一步,由於後輪驅動,引擎的擺放往車尾挪移能夠使車子的重心更能留住,所以法拉利將以往的前置引擎改為後置,以追求重心的掌握。 其次,活塞運動角度水平讓跑車擁有平衡良好的優勢,相對於V型引擎來說,水平對臥的曲軸所需的反向配重比較少,水平運動間接減輕了曲軸的重量,如此一來非但可以減輕引擎的整體重量,對於轉速提升的反應也有所助益。

 

2.1 引擎原理介紹

從字義上來看,Flat代表著水平,而Flat Engine自然就代表著水平式的引擎,一般來說,水平式的引擎可分為6、8、12、16缸不等,但汽缸數均為複數。水平引擎的原理,是以曲軸為中心將汽缸分成兩等分,呈現180度夾角分列左右,因而又得名「水平對臥」。再者,左右對稱的活塞作動時像拳擊手出拳,故又名Boxer Engine。這個概念最早由德國機械工程師卡爾·賓士(Karl Friedrich Benz,賓士創始人)提出,並於1896年獲得專利,如今此行種型式之引擎廣被德國保時捷(Porsche)及日本速霸陸(Subaru Corporation)兩大車廠所採用。

 

圖:Subaru 所用的Boxer Engine

 

圖:Porsche 911著名的6缸水平對臥式引擎

 

然而,法拉利所用之水平12缸引擎(Flat-12 Engine)與水平對臥引擎不大相同,其根本還是一系列V12 DOHC 汽油引擎,只是角度為180°。雖然從外觀上來看,V型180°引擎和水平對臥引擎並沒有太大差異,但是從曲軸、汽缸形式等內部構造便可見出端倪:V型180°的左右汽缸內曲柄銷是共通的,而水平對臥型則是汽缸分列左右,以曲軸為中心呈現180°夾角。V型180°的震動在對向汽缸間並無法抵銷,若無8汽缸以上的偶數汽缸則會產生激烈的震動。

 

圖:V型180°引擎(左)、水平對臥式引擎(右)

 

圖: Ferrari Flat-12 Engine

 

V型180°12缸引擎第一次應用在法拉利,是於1973年引入的365 GT4 BB開始(亦稱為512 BB),新引擎的設計和開發由法拉利工程師Giuliano de Angelis和Angelo Bellei監督。一般國外以「Flat-Twelve」稱呼,略稱成F12;也有人稱作「Boxer-12」,略稱成B12。

 

該引擎是法拉利公路車中第一台V型180°12缸引擎,配有工廠型號F102A。它每缸有兩個閥門和雙頂置凸輪軸,儘管這些閥門現在是由皮帶驅動的,而不是像早期的法拉利12缸引擎一樣由鏈條驅動。另外,它配備了兩排共12個Weber 40IF3C化油器和一個電子點火系統。在1981年的512 BB取代了傳出模型的四三扼流圈化油器,並使用Bosch K-Jetronic噴射,新引擎具有工廠型號F110A。

 

圖:512BB所用的Flat-12 Engine

 

隨著Testarossa在1984年的首次亮相,V型180°12缸引擎的發展進行變動,它配備增加到了每個氣缸四個閥門,這是當時生產跑車上最強大的引擎。它配有Marelli Microplex MED120電子點火系統和Bosch K-Jetronic燃油噴射。美國、加拿大和日本的出口版本則配有催化轉化器和KE-Jetronic燃油噴射。

 

2.2 365 GT4 BB/BB512

美國市場的啟發讓法拉利做了個嶄新的嘗試,推出有Boxer Engine別稱的水平擺放式引擎。這個決策讓法拉利走向了新紀元之外,也同時讓其在跑車市場上大量斬獲不少消費者的熱愛。從此之後,法拉利便開啟了一段20年的水平擺放引擎之旅。

 

1. 365 GT4 BB

在1971年都靈車展上,為繼續延續Daytona,法拉利發表了365 GT4 BB,並旨望能與藍寶堅尼的Miura藍寶堅尼的Countach進行競爭。1973年在巴黎車展上最終出貨,一共生產了387個被建造,其中88個是右駕版本,而又有其中58個賣到了英國市場。

圖:365 GT4 BB

 

圖:藍寶堅尼的Countach

 

雖然365 GT4 BB與Daytona共享其365系列的數字名稱,但是Boxer是截然不同的車款,為第一輛採用法拉利所開發V型180°12缸引擎(以下稱為F12引擎)的車款。F12引擎一如法拉利大獎賽的賽車,配備了12架引擎,並且引擎與Daytona其汽缸排量、鑽孔距離和引擎衝程相同。並且,為了克服引擎角度變為水平後增加的長度,法拉利充分利用平面佈局,讓變速箱安裝於引擎相對較低的平面,節省了大量的空間。

 

體積而言,F12引擎比之前所用的V12引擎更扁平,理論上,前者的重心比後者低,可前者比後者卻需要更大的引擎室空間,以便安置排氣系統。對於V12引擎來說,其空間的節約讓它可採前置、中置,甚或是後置引擎的布局,但本體更為扁平需要更多空間的F12引擎就僅侷限於中置引擎的布局。

 

圖: 藍寶堅尼Miura的後置V12引擎

 

不過巧妙的是,F12引擎所用的水平概念既為優點亦為缺點,由於引擎被安裝在五速手動變速箱上方,重量分布不均,使得365 GT4 BB前後重量平衡為40:60,空間也受到相對較高的引擎散熱器和車身安裝的散熱器的阻礙。但它依然有380馬力,也比Daytona略高。

 

2. 512BB

365 GT4 BB進一步在1976年巴黎汽車展上更新成為了BB 512,並選用了早期法拉利的512賽車作為名字。而當初這個名字512,是指汽車的5升12缸引擎,這個命名為法拉利少數偏離了自己的命名原則(汽缸排放量)的情況。

 

圖:BB 512

 

並且升級為512 BB之後,車的設計也跟著改變,之前365 BB特有的三尾燈和三排氣孔則改回之前常見的單側雙車燈和雙排氣孔。

 

圖: BB 365單側三車尾燈和單側三排氣孔

 

 

圖:512 BB改回單側雙車尾燈和單側雙排氣孔

 

本車款引擎擴大到4943.04立方釐米,壓縮比增加了9.2:1,功率則略降低到360馬力。另外,本車的雙板離合器處理了額外的扭矩並減輕了踏板力,而乾式油底殼潤滑可防止硬轉彎中的油不足,底盤則是保持不變。

 

2.3 Testarossa

由於名拜著名的世界冠軍跑車1957年法拉利250 Testa羅薩運動賽車奪冠,法拉利推出了一款以Testa-Rossa(後稱Testarossa)命名紀念法拉利追逐冠軍的車款,而於大利語的意思則是紅。

 

1. 初代Testarossa

Testarossa最先的製作發想可以追溯到1981年512 BB的故障。於當時,512 BB產生不少待修復的問題,像是散熱器和引擎中間的通道總是產生過熱的現象,或是行李空間不甚足夠,於是Testarossa就被設想為修復問題的解答。

 

圖: Ferrari Testarossa

 

為了解決這些問題,法拉利和Pinin Farina將本車款設計擴充的比512 BB更大,例如,寬度達1,976毫米寬的就足足比512 BB寬上近25毫米左右,這同時也導致了軸距一併拉伸約64毫米至2,550毫米(100英寸),而這部分的擴充便改善了行李空間的不足,行李就有足夠的空間放在車子前罩下方地毯的儲存空間中。最後,因應長度與寬度的一同膨脹,為保持Testarossa的車殼比例不失真,車身高度也因此提高了25毫米。

 

 

圖:車身尺寸圖

 

 

圖:為了散熱較寬的車身後端

 

於設計上,Pinin Farina的設計團隊此次由設計總監Leonardo Fioravanti領導,固然大多設計與團隊較有關係,但Leonardo Fioravanti給了畫龍點睛的效果。

 

作為一名訓練有素的空氣動力學家,Fioravanti擅長應用他的技術來為汽車的空氣動力學佈局。而Testarossa較大的車身不僅僅是一種風格,而且實際上具是功能性的,它們利用大量空氣來冷卻側面的散熱器,然後,如果空氣向上移動,就可以抵達位於引擎或車尾的通風孔。所以,Testarossa不需要像藍寶堅尼Countach一樣裝載後擾流器,空氣阻力係數就能達0.36,也明顯優於藍寶堅尼的0.42。

 

圖:車尾的通風口

 

Pinin Farina大膽的將Testarossa的車身擺脫較有曲線的Boxer設計引起了一些爭議,上段所述的側面進氣口就時常被譏笑為乾酪磨碎器或蛋切片機。從門到後擋泥板跨越了需要在若干國家的規則取締在汽車上的大開口。

 

圖:側面的進氣口

 

Testarossa有雙散熱器提供給引擎,而不是如同Boxer系列單一的散熱器,車身的斜面會將冷空氣提供給後裝側向的散熱器,從而保持引擎不會過熱。這樣的斜面也使得Testarossa在後方比前方更寬,從而增加了穩定性和處理能力。

 

Testarossa的引擎使用了4.9升的水平12缸中型引擎,每個氣缸都有四個,總共有四十八個閥,通過乾式油底殼系統潤滑,壓縮比為9.20:1。這些結合起來,能以6300rpm時達最大功率390馬力。為了配合Testarossa的速度,其與其前身BB 512一樣,使用雙A前後懸掛系統

 

圖:Testarossa所用的雙A臂懸吊

 

Testarossa可以在5.3秒中從0-100公里/小時(62英里/小時)加速,它可以在13.50秒內完成站立(從靜止)四分之一英里(〜400 米), Testarossa最大極限速度是每小時290公里。

 

2. 512 TR/F512M

512 TR為Testarossa的第二版本,一樣使用4.9升的法拉利平12引擎,並縱向於車身中部安裝。每個氣缸具有四個,總共有四十八個閥,通過乾式油底殼系統潤滑,壓縮比為10.:1。這些結合在5500 rpm 時提供最大功率為428馬力,最大轉速極限為6750 rpm。

 

 

圖:512 TR

 

512 TR的引擎在一些方面進行了修改,最主要的是引進博世引擎的管理系統,除了可得到較高的峰值功率之外,還提供了更廣泛的功率曲線,讓汽車能經計算獲得更好的加速度。在換擋上,考慮消費者長期以來對Testarossa的投訴,法拉利改用最新的單板離合器,並使用滑動球軸承,並讓手動換檔的角度更為方便。

 

 

速度上,法拉利512 TR比起前一代Testarossa有更強的馬力,它可以在10.80秒從0-100公里加速,在10.70秒內可以加速到161公里/小時(100英里/小時),更可以在13.20秒內完成從靜止到四分之一英里,最大速度是每小時313.8公里。

 

512TR雖然有極大的動能輸出,卻同時也出過不少問題,第一次是因為燃油管配件產生漏油,因此法拉利就發布了召回維修的公告,嚴格來說,法拉利有超過400台車都曾因溫度引起的漏油缺陷,而512TR僅是其一。另外一次的召回,是關於安全帶上的約束系統不能正常工作,有超過2000台 512TR因為安全帶的約束系統因為機械電氣故障不能使用,只能腰帶提供乘員保護。

 

但由於本車需要更快的轉向,比起他的車身,他更小的輪胎使得重心容易偏移,使得引擎和變速箱的位置被重新考慮,使汽車在可怕的速度極限上變得不可靠,容易產生意外。

 

F512M為Testarossa最後一推出車款,搭載4.9升法拉利平12引擎,在5,500 rpm時提供500 牛頓米的最大扭矩,最大功率為440馬力。每個氣缸都有四個,總共四十八個閥,通過乾式油底殼系統潤滑,壓縮比為10.40:1。

 

圖:F512M

 

法拉利F512M在10.20秒內,在4.70秒就能從0加速到100公里/小時,並且可以從靜止到四分之一英里於12.70秒內完成,最大極限速度為315公里/小時。

 

本車前後燈受到設計變更,前燈現在是不再隱藏的方形框燈,而後尾燈是圓形的,並且,保險槓重新安裝,這讓本款車具有不同的前蓋,配有雙NACA導管

圖:F512M的獨特前車燈

圖:F512M的獨特後車燈

 

 

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eatontseng

曾教授與古董保時捷

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