La familia de motores Ferrari flat-12 es una serie de motores de gasolina DOHC flat-12 producidos por Ferrari de 1964 a 1996. El primer Ferrari flat-12 de carreras, el Tipo 207 diseñado por Mauro Forghieri , se introdujo en el Ferrari 1512 F1 en 1964. Posteriormente, los motores de carreras flat-12 se utilizaron en Ferrari de Fórmula Uno y en autos de carreras deportivos desde 1968 hasta 1980, incluidas las series 212 E Montagna , 312 B , 312 PB y 312 T. Los motores bóxer de carretera de 12 cilindros se introdujeron con el 365 GT4 BB y se produjeron en varias versiones hasta el final de la producción del F512M en 1996.
Los motores Ferrari flat-12 tienen dos bancos de 6 cilindros orientados a 180 grados entre sí en un diseño horizontalmente opuesto o "plano" . Este diseño fue utilizado por primera vez en un motor Ferrari por el ingeniero Mauro Forghieri en el auto de carreras de Fórmula Uno Ferrari 1512 de 1964 , que fue el primer auto plano 12 de cualquier tipo en competir. [1] : 6 Ferrari hasta entonces sólo había fabricado motores con diseños de cilindros en V o rectos . El motor bóxer de 12 cilindros se desarrolló inicialmente para su uso en los autos de carreras Ferrari porque la forma del motor daba como resultado un centro de gravedad más bajo, lo que mejoraba diversas dinámicas de manejo. En los últimos coches 312 B y 312 T F1, la baja altura del flat-12 era aerodinámicamente ventajosa, ya que permitía que un flujo de aire adicional llegara al alerón trasero . [2]
Todos los motores Ferrari flat-12 tienen un diseño de cigüeñal en el que cada par de bielas opuestas utilizan el mismo pasador de cigüeñal, una característica compartida con los motores Ferrari V12 anteriores. Esto distingue el diseño de este motor de un motor bóxer . Según el diseñador de motores Forghieri:
“Por favor, no lo llames boxeador. Técnicamente, es correcto decir que este motor es un 12 plano, o tiene 12 cilindros con las culatas en un ángulo en V de 180°. La diferencia entre este motor y un auténtico 'boxer' es que en el motor Ferrari las bielas correspondientes de cada bancada están acopladas en la misma muñequilla, por lo que los dos pistones se mueven en el mismo sentido, mientras que en un auténtico motor boxer (por ejemplo En el motor Porsche de seis cilindros en línea, los pistones se mueven en direcciones opuestas”.
— Mauro Forghieri, citado en Ferrari Engines por Reggiani y Bluemel
Son de uso común tres nombres para los motores Ferrari flat-12: "plano 12", "180° V12" y "boxer". "Plano" no especifica el diseño del cigüeñal y, por lo tanto, puede referirse a un motor no bóxer como el Ferrari o a un motor bóxer verdadero como un Porsche flat-6 . Alternativamente, algunas fuentes prefieren llamar a los motores Ferrari flat-12 "V12 de 180°", en referencia al diseño del cigüeñal derivado del V12 y al ángulo de 180° entre las bancadas de cilindros. [3] : 60 [4] : 8 Otras fuentes se refieren a ellos como motores "boxer". A pesar de la inexactitud técnica de "boxer", este término se utiliza ampliamente tanto en la prensa [1] como en las publicaciones oficiales de Ferrari, incluidas las especificaciones publicadas por la fábrica del 312 B F1 [5] y los folletos de ventas del coche de carretera BB 512. [4] : 195
El primer diseño de motor bóxer de 12 cilindros de Ferrari fue el Tipo 207 de 1,5 litros , utilizado en el Ferrari 1512 de Fórmula Uno de 1964-65 (también conocido como 512 F1). [6] El motor Tipo 207 flat-12 fue diseñado por Mauro Forghieri y desplazaba 1.489,63 cc (90.903 pulgadas cúbicas) con un diámetro y carrera de 56,0 mm × 50,4 mm (2,20 pulgadas × 1,98 pulgadas) y una relación de compresión de 9,8:1. . El cárter fue fabricado en aleación de aluminio. El cigüeñal giraba sobre siete cojinetes principales. Cuatro árboles de levas en cabeza accionados por engranajes accionaban una válvula de admisión y una de escape por cilindro. El sistema de encendido utilizaba distribuidores gemelos (impulsados por cadena desde los engranajes de distribución) y una sola bujía por cilindro. Los componentes auxiliares como el alternador , la bomba de combustible y las bombas de inyección se colocaron encima del motor. La primera versión del motor Tipo 207 , presentada a la prensa en la conferencia de prensa de Ferrari en diciembre de 1963, estaba equipada con un sistema de inyección indirecta de combustible fabricado por Lucas . Esto se cambió a un sistema completo de inyección y encendido de Bosch antes del debut del automóvil en la competencia en 1964. En 1965, el motor fue revisado con un nuevo diseño de culata y trompetas de inyección revisadas. [1] : 8-13
El motor desarrollaba 220 PS (162 kW; 217 hp) a 12.000 rpm, [7] en comparación con los 210 PS (154 kW; 207 hp) a 11.000 rpm del motor V8 del 158 . Esta potencia lo convirtió en uno de los motores de Fórmula Uno de 1,5 litros contemporáneos más potentes, posiblemente superado por el RA271 V12 de Honda. [8] Sin embargo, la curva de par del motor no era lo suficientemente amplia como para proporcionar una ventaja significativa sobre otros coches y el 1512 no era competitivo al final de la temporada de 1965. [1] : 13
El motor Tipo 232 flat-12 de 2 litros fue desarrollado para el auto deportivo de carreras Ferrari Sport 2000 (más tarde llamado 212 E Montagna ) de 1968 . El motor fue diseñado por el ingeniero de Ferrari Stefano Jacoponi, basado en el Tipo 207 flat-12 diseñado anteriormente por Forghieri. La capacidad total de este motor era de 1.990,08 cc (121.442 pulgadas cúbicas), el diámetro y carrera era de 65 mm x 50 mm y la relación de compresión era de 11:1. [9] [10] El cárter era de aleación de aluminio con camisas de cilindro de hierro fundido. Si bien la cilindrada aumentó con respecto al Tipo 207 , el Tipo 232 era más compacto. Tenía cuatro cojinetes principales (en lugar de los siete utilizados en el motor anterior), el ángulo incluido de 27° entre las válvulas de admisión y de escape era más estrecho y los componentes auxiliares de encendido/inyección de combustible estaban montados más abajo. Al igual que el Tipo 207 , el motor utilizaba cuatro árboles de levas en cabeza accionados por engranajes, pero ahora operaba dos válvulas de admisión y dos de escape por cilindro. El combustible fue suministrado por un sistema de inyección indirecta Lucas. Se equipó un sistema de encendido transistorizado Magneti Marelli , utilizando una única bujía por cilindro. [1] : 14, 18, 169
Cuando se instaló por primera vez en el Sport 2000, el motor producía 290 CV (220 kW) a 11.500 rpm. Más tarde, durante la temporada de carreras de 1969, el motor se desarrolló aún más y la relación de compresión aumentó a 11,3:1. y podría producir 315 a 320 bhp (235 a 239 kW) en ráfagas cortas y 295 bhp (220 kW) de manera constante. El motor estaba especializado para las carreras cortas del Campeonato Europeo de Montaña (donde tuvo un gran éxito en 1969) y no estaba destinado a pruebas de resistencia, aunque se incorporaron suficientes sistemas de refrigeración por agua y aceite para evitar frecuentes reconstrucciones del motor. [1] : 14, 18, 169
El Tipo 001 era un motor flat-12 de 3 litros utilizado en los coches de Fórmula Uno 312 B y en los coches de carreras deportivos 312 PB entre 1970 y 1974. Diseñado por Mauro Forghieri, este motor estaba destinado a sustituir el envejecido Colombo V12 utilizado en el 312 F1 y Coches de carreras deportivos 312 P. El Tipo 001 fue el primer motor de Ferrari F1 financiado por Fiat , después de que Fiat adquiriera una participación del 50% en la empresa en 1969 . La reestructuración del programa de carreras de Fiat y la financiación adicional llevaron a Forghieri a crear un nuevo departamento de I+D independiente donde se desarrollaron el coche 312 B F1 y el motor Tipo 001 . Forgheri estuvo fuertemente influenciado por el motor Cosworth DFV V8 al diseñar el Tipo 001 , particularmente en cómo se optimizó el movimiento del aceite dentro del cárter para reducir las pérdidas por bombeo de aceite y el diseño de la cámara de combustión. [11] : 139–144 [2] [12]
La cilindrada total del motor era de 2.991 cc (182,5 pulgadas cúbicas), con un diámetro y carrera de 78,5 mm x 51,5 mm y una relación de compresión de 11,8:1. Las versiones posteriores utilizadas en el 312 B2 y B3 tenían un diámetro por carrera de 80 mm x 49,6 mm y una relación de compresión de 11,5:1. El cárter de aleación de aluminio (con revestimientos de hierro fundido) se fabricó en dos piezas, con una división vertical en el centro de la caja. Para reducir el peso, se utilizaron bielas de titanio granalladas . El cigüeñal mecanizado de una sola pieza corría sobre cuatro cojinetes principales y estaba acoplado al volante con un acoplamiento de goma (desarrollado por Pirelli ) que reducía la tensión en el cigüeñal, evitando roturas. Al igual que el anterior Tipo 232 , cuatro árboles de levas en cabeza eran accionados por engranajes y accionaban dos válvulas de admisión y dos de escape por cilindro. El ángulo incluido entre las válvulas se redujo aún más a 20°. Se equiparon inyección indirecta de combustible Lucas y encendido por transistor Marelli de bujía única. La altura total del motor se redujo en comparación con el anterior motor Tipo 207 F1 y el motor pesaba sólo 15 kg (33 lb) más que el rival Cosworth DFV V8, a pesar de tener 4 cilindros adicionales y dimensiones totales más grandes. [1] : 20, 22, 170–173 [2]
Ferrari informó inicialmente que el Tipo 001 producía una potencia de 455 bhp (339 kW) a 11.500 rpm, que excedía la potencia de salida tanto del anterior 312 V12 como del DFV en casi 20 bhp (15 kW). [1] : 22 Al final de la temporada de Fórmula Uno de 1970, un mayor desarrollo aumentó la potencia del Tipo 001 a 480 CV (360 kW) a 12.600 rpm. [2] En su versión final, el 312 B3 de 1974, el motor producía 485 CV (362 kW) a 12.500 rpm. [1] : 173
Además del uso del motor en los coches 312 B F1, se utilizó una versión desafinada del Tipo 001 en los coches deportivos de carreras 312 PB de 1971 a 1973. Esta versión inicialmente producía 440 CV (330 kW) a 10.800 rpm, aumentando en 1973 a 470 CV (350 kW) a 11.500 rpm. [13]
El motor Tipo 015 flat-12 de 3 litros se utilizó en la serie Ferrari 312 T de coches de Fórmula Uno entre 1975 y 1980. Se derivaba en gran medida del Tipo 001 , pero se adaptó para adaptarse a la nueva caja de cambios transversal del 312 T. La cilindrada total del motor era de 2.991 cc (182,5 pulgadas cúbicas) con un diámetro y carrera de 80 mm x 49,6 mm y una relación de compresión de 11,5:1. [1] : 175 El diseño del motor se mejoró continuamente durante sus años de competencia, incluido un mayor uso de componentes livianos de magnesio y titanio y refinamientos en las culatas, las cámaras de combustión y los conductos de admisión. [3] : 60–62 Los primeros motores 312 T producían aproximadamente 500 bhp (370 kW) a 12.200 rpm. Esto aumentó a 510 bhp (380 kW) a 12.200 rpm en el 312 T3 de 1978 y finalmente a 515 bhp (384 kW) en 12.300 rpm en el 312 T4 de 1979. [1] : 175-178
El Tipo 015 fue sucedido por el Tipo 021 V6 turboalimentado en el 126C de 1980 . El Tipo 015 fue el último motor atmosférico de Ferrari hasta 1989.
Ferrari introdujo un motor bóxer de 12 cilindros para carretera con el 365 GT4 BB de 1973 . Este motor se desarrolló aún más para su uso en los modelos 512 BB, 512 BBi, Testarossa, 512TR y F512M, y permaneció en producción hasta 1996.
El motor Tipo F102A fue la primera configuración plana de 12 cilindros instalada en un automóvil de carretera Ferrari, el 365 GT4 BB de 1973-1976. [14] El diseño y desarrollo del nuevo motor fue supervisado por el ingeniero de Ferrari Giuliano de Angelis y Angelo Bellei. [14] El motor F102A se derivó del motor Tipo 001 de Fórmula Uno [15] : 127, así como de los motores Ferrari Colombo V12 anteriores . La cilindrada, el diámetro y la carrera, las bielas y los pistones del motor eran los mismos que los del motor Tipo 251 60° V12 Colombo que impulsaba el 365 GTB/4 Daytona al que reemplazó. [16] : 21 El F102A tenía dos válvulas por cilindro y dos árboles de levas en cabeza por banco, aunque ahora eran accionados por correa, en lugar de por cadena como en los anteriores motores Ferrari de 12 cilindros. Se eligió la transmisión por correa para reducir el ruido, mejorar la confiabilidad y reducir los costos de fabricación y servicio. [16] : 25 El motor equipado con dos bancos de dos carburadores Weber 40IF3C de triple estrangulador y un sistema de encendido electrónico Magneti Marelli "Dinoplex" [17] . [18] A diferencia del Tipo 251 y del Tipo 001 , las bujías entran en la cámara de combustión desde arriba, en lugar de desde los lados. [16] : 32 El bloque y las culatas se construyeron con aleación ligera de Silumin , con pistones de aleación ligera Borgo, camisas de cilindro de hierro fundido encogidas y un cigüeñal de acero forjado de plano transversal . [15] : 128 Como era práctica estándar en Ferrari, el cigüeñal se mecanizó a partir de una sola pieza de acero, que se envejeció antes del mecanizado para mejorar la estabilidad estructural. [16] : 22 El motor estaba lubricado por un cárter húmedo con una capacidad de 12 litros (13 US qt) y filtros de aceite gemelos. [15] : 127, 131
Según de Angelis y Bellei, el primer prototipo de motor F102 A producía 380 CV (280 kW) a 7.100 rpm y propulsaba el prototipo a 302 km/h (188 mph) durante las pruebas. [16] Algunos materiales de ventas de Ferrari citan esta cifra de 380 bhp, mientras que otros informaron que la versión de producción del motor F102 A producía 360 bhp a 7500 rpm y 311 ft/lb de torque a 4500 rpm. [19] Las cifras reportadas en otras publicaciones de fábrica y de prensa varían, y el manual del propietario informa 344 PS (253 kW; 339 hp) a 7200 rpm. [20]
En 1976 Ferrari lanzó una versión revisada del BB, el BB 512 . Este coche estaba equipado con un motor Tipo F102B bóxer de 12 cilindros, basado en el anterior F102A pero ampliado a 4942 cc. El diámetro y la carrera eran ahora de 82 mm x 78 mm y la relación de compresión se incrementó a 9,2:1. [21] También se modificó la sincronización del árbol de levas. [4] : 43
Ferrari inicialmente afirmó una potencia máxima de 360 bhp (270 kW) a 6800 rpm y 331 lb⋅ft (449 N⋅m) de torque. Publicaciones posteriores de Ferrari revisaron esto a 340 CV (250 kW). [4] : 43 A pesar de la pérdida de potencia máxima, la curva de par más plana del motor de 4,9 litros proporcionó una entrega de potencia más suave y fácil de usar. El motor de mayor cilindrada también permitió a Ferrari cumplir con normas más estrictas sobre contaminación y ruido sin perder rendimiento. [16] [19] [4] Ahora se usaba un sistema de lubricación por cárter seco para evitar la falta de aceite y problemas de sobretensión, que se veían exacerbados por las mayores fuerzas en las curvas generadas por los neumáticos más anchos del BB 512. [4] : 43
El motor F102B también se utilizó en los coches de carreras 512 BB LM . En los coches de la serie 1, los motores se modificaron con pistones, árboles de levas y carburadores nuevos, lo que dio como resultado una potencia de aproximadamente 400 CV (300 kW). Los coches de la Serie 2 también tenían un sistema de inyección de combustible mecánico Lucas, alimentado por bombas de combustible duales Turolla. De esta forma, el motor generaba aproximadamente 475 a 480 CV (354 a 358 kW) [4] : 85, 87
En 1981, el BB 512 fue sustituido por el BB 512i, propulsado por el motor Tipo F110A . Este motor se basó en el F102B pero ahora estaba equipado con inyección de combustible Bosch K-Jetronic . Tenía las mismas dimensiones y capacidad total que el F102B. El sistema de inyección de combustible permitió a Ferrari cumplir con normas de emisiones más estrictas. La potencia total era ahora de 340 CV (250 kW) a 6.000 rpm. El sistema de encendido electrónico Dinoplex ahora tenía un limitador de revoluciones incorporado que se activaba a 6.600 rpm. [4] : 55–56
El Testarossa se introdujo en 1984, reemplazando al BB 512i. Estaba equipado con el motor Tipo F113A . Este motor fue el primer motor Ferrari de 12 cilindros en circulación con cuatro válvulas por cilindro. La potencia era de 390 CV (287 kW; 385 CV), lo que lo convertía en el motor más potente montado en un coche deportivo de producción en el momento de su lanzamiento. El diámetro por carrera y la cilindrada de 4942 cc eran idénticos a los del motor F110A anterior. [22] El F113A estaba equipado con un sistema de encendido electrónico Marelli Microplex MED120 e inyección de combustible Bosch K-Jetronic. Las versiones de exportación para Estados Unidos, Canadá y Japón tenían convertidor catalítico e inyección de combustible KE-Jetronic. Las versiones europeas obtuvieron esas características en 1986 y el motor revisado se conoció como F113B. [23]
El 512 TR de 1991 estaba equipado con el motor Tipo F113D . Esta era una versión mejorada del F113A en el Testarossa, manteniendo la misma capacidad cúbica de 4,9 L. Se realizaron cambios en los puertos, con cámaras de entrada rediseñadas y válvulas más grandes que proporcionaban un ingreso más eficiente de la mezcla de aire y combustible, mientras que la inyección de combustible y el encendido El sistema se cambió a un sistema combinado Bosch Motronic M2.7 . [24] El motor se mejoró aún más con nuevos pistones de faldón poco profundo y un diseño de cigüeñal modificado. Este motor producía 422 CV (315 kW) a 6.750 rpm y 362 lb⋅ft (491 N⋅m) a 5.500 rpm. [15] : 188-191
Para el F512M de 1994, el motor se actualizó aún más y se denominó Tipo F113G . Este motor contaba con un cigüeñal aligerado , bielas de aleación de titanio , pistones nuevos y un sistema de escape de baja contrapresión de acero inoxidable. [25] La relación de compresión aumentó a 10,4:1. El F113G producía 434 CV (324 kW) a 6.750 rpm. [15] : 196
La producción de 12 cilindros cesó con el F512M, siendo reemplazado por el 550 Maranello con motor delantero que presentaba el nuevo motor V12 F133 de 65° . [15] : 196
A finales de la década de 1960, Franklin Engine Company se acercó a Ferrari con un pedido de un motor que podría instalarse en un pequeño avión bimotor. Mauro Forghieri comenzó a adaptar un diseño de motor bóxer de 12 cilindros para este propósito, ya que esta configuración encajaría dentro de un ala. Sin embargo, el proyecto fue rápidamente cancelado cuando Franklin entró en quiebra . El trabajo de diseño de Forghieri en el motor del avión se incorporó en el motor Flat-12 de carreras Tipo 001 de 1970. [2] [12] [5] [11] : 141
