Italų sporto markė nustebino nauju požiūriu į variklio konstrukciją. Ferrari užpatentavo sprendimą, kuriame tradiciniai apvalūs stūmokliai pakeisti elementais, kurių forma primena speedway trasą – stačiakampį su pusapskritimiais galuose. Kokie tokio sprendimo pranašumai motyvavo Ferrari inžinierius?

Ieškant naujos geometrijos

Nors Ferrari nėra pirmasis gamintojas, eksperimentuojantis su nestandartinių formų stūmokliais, jo pasiūlymas išsiskiria neįprastu patikrintų idėjų ir drąsių modifikacijų deriniu. Naujasis patentas numato stūmoklių naudojimą, kurie turi geometrinę formą, žinomą iš bandymų, kurių ėmėsi, pavyzdžiui, Honda 90-ųjų metų lenktyniniuose motocikluose NR. Vietoj klasikinio rato Ferrari siūlo formą, panašią į speedway trasą – plokščią stačiakampį su pusapskritimiais pabaigomis, primenantį kapsulę.

Techniniu požiūriu šis pokytis turi svarbių pasekmių. Tradicinis variklio talpos skaičiavimo metodas (grindžiamas stūmoklio skersmeniu ir jo eiga) nebetinka. Naujoji geometrija reikalauja cilindro tūrio padalijimo į paprastus kūnus – stačiakampį gretasienį ir du puscilindruis – kad būtų nustatytas tikrasis darbo tūris.

Šaltinis: European Patent Office, EP4517043A1

Sutrumpinimas be kompromisų

Didžiausias naujojo sprendimo pranašumas yra kompaktiškumas. Palyginus du cilindrus – vieną su apvaliu stūmokliu, kitą su ovaliu – paaiškėja, kad abu gali turėti beveik identišką talpą, bet antrasis bus keliasdešimt procentų trumpesnis. V8 ar V12 agregatų atveju tai reiškia pažymėtą viso variklio sutrumpėjimą, o sportiniame automobilyje su priešakiniu varikliu tai paveiks palankesnį masės pasiskirstymą.

Tačiau Ferrari tuo nesustojo. Kitas žingsnis buvo naujos jungiamųjų stiebų konstrukcijos sukūrimas. Vietoj dviejų atskirų stiebų, sujungtų su vienu alkūninio veleno kakleliu – kas lemia nedidelį poslinkį tarp cilindrų eilių – buvo pritaikytas sujungtasis „siamo” tipo kompleksas. Vienas jungiamasis stiebas yra pagrindinis, kitas – šarnyrinis, o kartu jie sudaro mazgą, kuris sutrumpina alkūninį velenėlį, pagerina jo standumą ir panaikina tarpusavio cilindrų poslinkius. Tai savo ruožtu sumažina vibracijas sukeliančias jėgas.

Šaltinis: European Patent Office, EP4517043A1

Iššūkiai ir kompromisai

Žinoma, kiekvienas novatoriškas sprendimas turi naujų iššūkių. Neįprasta stūmoklio forma reiškia sudėtingesnį degimo kameros sandarinimą, didesnę nevienodo susidėvėjimo riziką, taip pat galimas problemas su tolygiu mišinio degumo. Problema gali būti ir tai, kad stūmoklio kaištis stabilizuotas tik trumpesnės stūmoklio ašies atžvilgiu, o tai didina svyravimo cilindre riziką.

Tačiau Ferrari teigia, kad šiuolaikinės apdirbimo technologijos, lengvi medžiagos ir kitų gamintojų (pvz., Honda) sukaupta patirtis leidžia sumažinti šiuos trūkumus. Gamintojas taip pat pabrėžia, kad jo vertinimu naujasis sprendimas yra „ekonomiškai naudingas” – nors ką tai reiškia Ferrari kontekste, lieka atvira interpretacijai.

Žingsnis link naujo standarto?

Negalima nepastebėti, kad Ferrari patento turinyje savo naują agregatą ne kartą apibūdina kaip „drive engine”, t.y. varomąjį variklį, tarsi norėdama aiškiai pabrėžti, kad čia kalbama ne apie nuobodų, standartizuotą hibridinio variklio energijos generatorių, bet apie visavertę sportinio automobilio širdį. Viskas rodo, kad naujoji sistema bus naudojama pirmiausia transporto priemonėse su priešakiniu varikliu – ten, kur varomojo agregato sutrumpinimas tiesiogiai paveiks masės pasiskirstymą ir automobilio valdymą.

Nors nereikėtų tikėtis, kad ši technologija greitai pasieks populiarius C segmento modelius, ji gali nustatyti ateities variklių plėtros kryptį premium klasės ir superautomobilių srityje. Ypač pasaulyje, kuriame erdvė po gaubtu tampa vis brangesniu ištekliumi.

Ferrari įrodo, kad vis dar moka stebinti inžinerijos kūrybiškumu. Vietoj to, kad sektų protais išmintais downsizing’o ir elektrifikacijos keliais, renkasi apgalvotą mechaninę revoliuciją – su speedway trasos formos stūmokliais kaip inžinerinės drąsos ir ryžto simboliu.