一文尽览玛莎拉蒂MC20和「Nettuno海神」发动机

在谈玛莎拉蒂全新发动机「Nettuno海神」之前，我们先来一点开胃前菜。很显然，Nettuno这台发动机是为了全新超跑MC20的推出所量身打造的，MC20是玛莎拉蒂MC车系当中的第二款车。MC是Maserati Corse的缩写，Corse在意大利语中是竞赛的意思。MC车系第一款车就是一代神车的MC12。那么作为前辈的MC12又是何方神圣呢？

Maserati Nettuno发动机

1993年，菲亚特集团购入了玛莎拉蒂公司，并于1997年7月1日将玛莎拉蒂50%的股份移交给了旗下世界知名超跑品牌法拉利，至此，玛莎拉蒂成为了法拉利麾下豪华品牌。玛莎拉蒂在之后的几年里相继推出了3200 GT、4200GT等车型，并在2003年推出了第5代Quattroporte，也就是我们常说的玛莎拉蒂总裁。

Maserati 3200GT

一系列车型在市场上的良好反馈让玛莎拉蒂萌生了重回赛场的想法。MC12正是在这样的背景下应运而生。1957年，5届F1世界冠军 Juan Manuel Fangio驾驶Maserati 250F夺得当年的F1大奖赛的年度冠军。随后，玛莎拉蒂开始退出赛场，专注于民用车市场。MC12的诞生，意味着玛莎拉蒂时隔37年重返赛场。

在最开始的设计研发阶段，该车的开发目标是一款符合FIA GT资格的赛车。，因此玛莎拉蒂一共生产了12辆用于参加比赛，为了符合比赛的量产标准，又在2004年和2005年各生产了25辆MC12。所以MC12一共只生产了62台。也正是因为产量过于稀少，当年售价60万欧元的MC12如今在拍卖行的价格已经翻了好几倍。2018年苏富比拍卖行拍卖掉的一款普通版本的MC12的价格就突破了200万欧元。

Maserati MC12

MC12作为一款「神车」，自然是大咖环绕的车型。被誉为F1冠军工程师(ingegnere dei campioni)的乔治·阿斯卡内利（Giorgio Ascanelli）指导了整体的研发工作，法拉利-玛莎拉蒂概念设计和开发总监弗兰克·斯蒂芬森（Frank Stephenson）完成了大部分车身造型设计工作。19岁就担任法拉利试车手的安德烈·贝托利尼（Andrea Bertolini）在整个开发过程中担任首席测试车手，车王迈克尔·舒马赫（Michael Schumacher）也多次参与到测试工作中来。

发动机方面，MC12搭载的这台M144A源于Enzo上的那台F140B V12发动机。F140B是法拉利65°DOHCV12发动机的开山之作。它基于Maserati Quattroporte中V8发动机的衍生而来，采用相同的基本设计和104mm的缸距。F140家族的续作也在后来陆续搭载在了LaFerrari、812Superfast等车型上。从参数上来看，这台M144A自然也是无可挑剔。整机重232公斤，通过干式油底壳系统润滑，压缩比为11.2：1。最大扭矩为652 N·m，最大功率为630 PS。配备了来自F1的手动序列式变速箱，换挡时间仅为150毫秒。底盘方面，使用了来源自F1的碳纤维单体壳车身技术。

在2008年的一次测试中，MC12在纽伯格林北环赛道创造了7分24.29秒的单圈时间。比同场的Enzo快了近1秒。

Maserati MC12 和 Ferrari Enzo

转回到赛场，MC12的表现也是不遑多让。作为FIA GT（国际汽联GT锦标赛）历史上最成功的车型，MC12帮助Vitaphone车队从2005年到2010年连续五次夺的车队年度冠军。同期，玛莎拉蒂车手四次获得FIA GT车手年度冠军。2010年，FIA GT改制成为FIA GT1世界锦标赛（FIA GT1 World Championship），玛莎拉蒂再次加冕车队和车手双料冠军

Maserati MC12在FIA GT赛场

时间到了2020年，玛莎拉蒂复活MC系列，全新超跑定名为MC20，并将在9月份的玛莎拉蒂品牌盛典中全球首秀。Nettuno发动机作为MC20的重中之重，也在近日率先亮相。

Maserati MC12与F1冠军车型 Maserati 250F

随着技术的不断提高和排放油耗法规的逐渐严苛，发动机也从传统的粗狂的大排量时代，来到了「小而精」的小排量时代。就拿F1来说，规则已经从世纪初的3.0升V10时代，逐渐过渡到2.4升V8，再到现在的1.6升V6。从某种意义上讲：

F1对于引擎规则的日益严苛也符合当前情况下对于超级跑车发动机的需求。

这正是这台Nettuno在某些技术思路上与目前的F1引擎不谋而合的根本原因。

Nettuno这款3.0V6双涡轮发动机，发动机呈90°夹角，除了单缸的基础排量不同，与目前F1的引擎在基本排列方式上完全一致。同为V型排列，6缸，90度夹角。其率先应用于公路汽车发动机上的双火花塞预燃室燃烧系统是最大的亮点，也是直接源自F1赛车的技术。

玛莎拉蒂MC20

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Maserati MC20

所谓的预燃烧室系统（Pre-chamber），是在点火电极与传统燃烧室之间设置一个预燃烧室，通过一系列特殊的喷孔将预燃烧室与传统燃烧室加以连接，并在在预燃室中会形成浓的燃料和空气混合气。在燃烧过程当中，随着预燃烧室内混合气的膨胀，预燃室底部的孔将这些燃烧气体的射流向下喷入主燃烧室，从而充分点燃主燃烧室中的相对稀薄的混合气。由此实现便最大的黑科技-「湍流射流点火技术」（Turbulent Jet Ignition，简称TJI）

预燃烧室系统（Pre-chamber）结构示意图

自F1进入V6时代以来，TJI就成了围场里的热门词汇。这项技术率先被梅赛德斯奔驰车队使用，之后法拉利作为F1赛场的另一大引擎供应商开始迅速跟进。在当下F1的限制排量、燃油消耗总量和燃油流量的规则下下，提升「燃烧效率」成为关键中的关键。这项新技术用喷射点火室代替了每个气缸中的标准火花塞，并有助于支持燃气发动机的超稀薄燃烧操作（Ultra lean-burn operation）。

Nettuno发动机预燃烧室结构示意图

对于TJI技术来说，效率的提高归因于：燃烧改进，减少的热损失以及几乎消除了低温燃烧现象。而实现的方式，是更快的燃烧速度。

对于传统的发动机，整个燃烧过程是：

一个在火花塞处点燃混合气产生火焰，即一点引燃并占据整个燃烧室的过程。

而喷射点火系统的优势在于：

可以产生多个引燃的点位，从而实现更快、更均匀的火焰传播。

Nettuno燃烧过程示意图

多个点位的引燃，则依靠预燃烧室的结构设计。在典型的运行条件下，在火花塞区域内即将点火之前，还将少量额外的燃料注入预燃室。预燃室的体积实际上很小，实验室中的TJI系统的预燃烧室约为间隙容积的2%，（间隙容积是指当活塞位于上止点（TDC）时在气缸盖和活塞顶部之间的容积），预燃烧室通过一个或多个小孔（直径约1.25 mm）连接到主燃室，给预燃烧室注入燃料的过程发生在火花塞放点前50°左右时，以保证预燃烧室中的物体充分混合，从下面的相位图也能更好的理解TJI在传统发动机燃烧过程中所处的相位。高温高压的混合汽从预燃烧室中「多点喷射」到主燃烧室，「多点引燃」混合器，从而实现更快、更充分的燃烧。

典型TJI系统的发动机燃烧过程相位图

安装于主燃烧室侧面的火花塞（Lateral sparkplug），则可支持发动机在无需启动预燃烧室的工况下工作，一般情况下多为低负荷工况。双喷射系统（Twin injection system），包括直接喷射和间接喷射，则帮助发动机系统可在全转速范围内降低噪音、减少排放以及节约油耗。双喷射系统的原理十分简单：

即通过多个点喷射燃油，并提高燃油喷射压力，加快了燃料的汽化，使燃油与气体的混合更加充分，从而帮助混合气在燃烧时变得更加充分，减少了未燃烧的燃料量并减少了碳氢化合物的排放。

双火花塞预燃室燃烧系统作为这台Nettuno海神发动机的灵魂，帮助其在3.0L的基础排量上，可以压榨出630马力的最大输出功率和730Nm的最大扭矩。升功率高达每升210马力。

Maserati Nettuno发动机工程图

如果横向对比来看，Maserati Nettuno放眼整个超跑级别的的动力总成，都是顶尖水平的存在。像目前在售的Mclaren 720S上的4.0T和AMG GTR上的4.0T在基础排量绝对占优的情况下，基本动力参数相比Nettuno并没有任何优势，甚至Nettuno略微占优。从整个发动机技术的发展角度来看，从赛场不断下放的新技术才是促进民用车型发动机水平不断提升的源动力。这也是为什么，几乎所有的汽车品牌在发展到一定规模之后都要在赛场深耕的原因。赛场就是前沿技术的试验场，其开发的目的不光是为了赢得比赛，更是为了在民用车上取得更大的技术优势，实现产品力和品牌上的大幅提升。从历史来看，意大利品牌更是在这方面独具心得。

作为一名老派的，对于意大利品牌有着溢于言表的喜爱的汽车爱好车，我更愿意把Maserati Nettuno这样的发动机称之为「机械之美」。在过去几十年间，正是这种在机械层面的极致追求和不断迭代，才让汽车这个常规意义上的交通工具变得更富有魅力，让我们沉浸在「更快」的极致体验当中。而Maserati Nettuno发动机，让我对Maserati MC20的期待更增添了一分。