高效是這一代 V12 發動機免受排放法規限制的出路

我們肯定不會說一個出生於 2002 年，今年十七歲的人已經老了，他們現在正年輕。但如果一款發動機誕生於 2002 年，就算經過兩輪重大技術更新，我們還是會覺得它年事已高。特別是當它排氣量超過 6.0L，擁有 12 個汽缸時，不斷收緊的排放和能耗法規很可能讓這臺老機器與時代格格不入。

Enzo 的引擎蓋下藏著 12 個汽缸，這是 F140 發動機的第一次露面

這臺機器名叫 Tipo F140。從 2002 年開始，這臺發動機的服役經歷如下：6.0L 時代的 Enzo，FXX，599 GTB Fiorano、GTO 與 599XX；6.3L 時代的 LaFerrari，FXX-K，FF，GTC4Lusso，F12 Berlinetta 與 TDF；還有 6.5L 時代的 812 Superfast。其中 LaFerrari 與 FXX-K 上的 F140FE 發動機與 HY-KERS 動能回收裝置組成了一套輕混合動力系統，這是 F140 家族電氣化的獨苗。

812 Superfast

GTC4Lusso

LaFerrari 裝備了 F140 家族唯一和電氣化沾邊的版本

在排放限制的重壓之下，一些汽車廠家選擇放棄 V12 發動機或壓縮使用 V12 的產品線，另一些則選擇將 V12 發動機電氣化——加入 48V 電機或者在未來使用混動。對法拉利而言放棄 V12 是不現實的，畢竟它撐起了法拉利從雙門、獵裝 GT 到家族旗艦的龐大陣容，因此設法讓 V12 變得更高效成了唯一選擇。

HY-KERS 的橙色管線在 LaFerrari 的機艙裡非常惹眼

於是當美國專利和商標局網站出現了一份由 FERRARI S.p.A. Modena 提交的“高性能內燃機排放控制技術及其減排方法”專利申請時，原教旨多汽缸愛好者們應該能鬆一口氣了——他們甚至不用“忍受” 48V 電氣系統這樣的東西，一切只與機械有關。

美國專利和商標局網站中由法拉利提交的申請

改動源於汽缸之內

法拉利向美國專利和商標局提供的示意圖顯示，新技術將運用於一臺 V12 發動機，考慮到現如今發動機模塊化發展的趨勢，該技術用於 V8 和 V6 發動機也並非不可能。這臺示例 V12 發動機汽缸夾角為 90°（與 F154 家族一致），作為對比，F140 家族的汽缸夾角為 65°。

示例用的發動機是一臺 90° 夾角 V12，它也可以縮短成 V8 乃至 V6

與 812 Superfast 的 F140GA 發動機一樣，法拉利用於申請技術專利的 V12 發動機也使用缸內直噴供應燃油。斜置噴油嘴位於兩個進氣門之間，這樣每次進氣衝程都能讓燃油和缸內吸入的空氣充分混合。專利技術文件並未提到噴油壓力，估計至少會維持在 F140GA 的 350 巴左右。新發動機的主火花塞也安裝在兩個進氣門之間的位置，而不是通常的位於兩個排氣門中間（噴油嘴佔據了主火花塞的空間）。

新發動機汽缸頭的仰視圖

為了快速讓催化裝置達到工作溫度以降低冷啟動排放，法拉利描述了一種被稱為“火花耦合噴射”的發動機工作策略：在主火花塞產生火花之前，噴油嘴進行少量的燃油噴射，從而在混合氣點火時在主火花塞附近產生湍流。另外，主火花塞在冷機怠速時的點火時機更晚，這樣可以增加排氣流量和溫度，迅速讓催化裝置進入工作溫度。這種工作策略有一點像賽車中運用的偏時點火，但原理和目的截然不同。

申請專利的發動機的汽缸剖面圖

既然有“主火花塞”，是不是還有一個“副火花塞”呢？有。這就是法拉利申請專利的發動機中最主要的結構變化——預燃燒室。這個燃燒室位於汽缸內部正中，由一個副火花塞和向汽缸凸出、表面帶有小孔聯通汽缸的預燃燒室組成。

標註為 28 的部件即為副火花塞，26 為預燃燒室，而 27 則為預燃燒室表面的開孔

在發動機的壓縮行程，逐漸增大的壓力將混合汽通過小孔壓進預燃燒室。通常情況下，位於汽缸內的主火花塞會點燃缸內的混合氣，但在法拉利的新發動機中，預燃燒室裡的火花塞會先點燃預燃燒室裡的混合氣，在預燃燒室裡先形成一個火球。然後，火焰從預燃燒室的小孔中“噴”進燃燒室，點燃汽缸內的所有混合氣。

預燃燒室替代了這臺 V12 發動機火花塞的工作

根據法拉利的說法，由於預燃燒室更靠近汽缸中心，這種“帶壓力的火”能讓燃燒更快，並且降低爆震發生的可能性。因此這種獨特的點燃方法將用於發動機處於正常溫度和滿負荷的正常工作狀態時，汽缸中的火花塞只起到輔助點火和在稀薄燃燒狀態下迅速加熱尾氣催化裝置的作用。

新技術之外

法拉利的技術文件裡多次出現這樣一種表述：該技術適用於高性能 GT 車型的發動機，或許暗示著新發動機將會在下一代前中置 GT 跑車上首秀。屆時，新款 V12 發動機的最大功率很可能超越 812 Superfast 的 800PS。不過鑑於文件本身只是對法拉利燃燒室專利的描述，我們並沒有找到關於這臺發動機排氣量、進氣形式和參數的任何線索。

參考 812 的發展進程，新發動機的面世少說也要等到 2022 年。不難想象電氣化大潮會對那時的十二缸機器產生多大的衝擊，法拉利又會不會為它準備輕混動乃至插電式混合動力系統——畢竟除了前中置 GT，下一代三門獵裝車、下一代家族旗艦和法拉利的第一款 SUV Purosangue 也是這臺機器的潛在使用者。