- -“Hellephant”发动机和一同参展的Super Charger概念车。来自http://www.thedrive.com/news/24535/sema-2018-mopar-drops-1000-hp-hellephant-hellcat-crate-engine-super-charger-concept

Hemi发动机的传承

5w ago

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前几天的SEMA改装展上,克莱斯勒发布了一款单机1000hp的7.0升V-8机械增压发动机“Hellephant”,向一代传奇426 Hemi致敬。“Hemi”可以说是克莱斯勒高性能发动机的代名词了,不过这四个字母到底是什么意思呢?今天咱们就来聊聊这个。

-“Hellephant”发动机

“Hemi”是“hemispherical”的缩写,意思是“半球形的”。这里的半球形指的是汽缸里的燃烧室,也就是说Hemi系列发动机都采用了半球形燃烧室设计。当然现在克莱斯勒Hemi发动机采用的燃烧室设计和最初的半球形设计已经有很大区别了。

据我所知,目前市面上除了Hemi系列发动机之外就没有使用半球形燃烧室设计的。排放、效率等等因素让各大汽车厂商都更加青睐蓬形(pent-roof)这样的燃烧室设计。不过半球形燃烧室在历史上也曾经有过一段辉煌的时期,很多知名厂商都和半球形燃烧室有过一段蜜月期,下面咱们就来简单的回顾一下这段历史吧。

-日产VQ35DE发动机的pent roof燃烧室设计。来自https://www.hotrod.com/articles/we-take-a-hard-look-at-dodges-paradigm-shifting-707hp-hellcat-hemi/

20世纪初的时候,当时的发动机普遍采用气门布置在汽缸侧面的L形燃烧室设计,之后在此基础上又发展出了F形以及T形设计。这些发动机确实有过人之处,比如设计简单、可靠、零部件少、成本低、重量轻等等,不过它们的缺点也非常明显,汽缸盖表面积大、压缩比低、燃烧室形状不好等等。这些缺点限制了这种发动机的效率和动力输出。

-L形燃烧室。来自https://en.wikipedia.org/wiki/Flathead_engin

这个时候,很多厂商就把目光转向了半球形燃烧室。这种设计把气门布置在了汽缸正上方,减小了汽缸盖的面积,减少了热量耗散,火花塞也布置在了燃烧室中央,发动机的动力得到了提升,不过压缩比的问题并没有得到有效的解决。之后工程师们对活塞的形状进行了改进,提高了压缩比,活塞的顶部也变得更像一个半球形。

-早期半球形燃烧室。来自https://www.quora.com/What-is-a-HEMI-engine

那时有很多品牌都在使用半球形燃烧室,Alfa Romeo、阿斯顿·马丁、福特、捷豹、奔驰、三菱、丰田等等这些品牌都使用过这种设计。保时捷在1963至1999年间给所有911使用的风冷水平对置6缸发动机都用了半球形燃烧室设计。

-保时捷993的燃烧室。来自http://performancedevelopments.com/porsche-911-type-air-cooled-cylinder-head-rebuilding/

再说回到设计改进上,半球形的活塞不仅提高了压缩比,也带来了一些缺点。这种活塞的重量比其他种类的活塞要大,相当于给发动机增添了很大的往复质量,对部件强度有更高的要求,同时也限制了发动机的转速。

不仅如此,半球形燃烧室也让进排气门的夹角变得很大,很难兼容顶置凸轮轴设计,也很难设计成四气门的。所以克莱斯勒的Hemi发动机都是OHV布置,使用推杆作为气门的执行机构,进一步增大了往复质量。再加上半球形燃烧室的造型不利于快速燃烧,很多公司最终都弃用了这种设计。

克莱斯勒现在Hemi发动机的燃烧室顶部只有很小的弧度,从造型上看已经不是很像半球形了,活塞也很平,每缸两气门的设计倒是没什么变化。现在的Hemi更像是Mopar的一张名片,而不是这种燃烧室设计本身了。顺带一提,现在这些克莱斯勒的Hemi每个汽缸里都有两个火花塞,这是为了迎合排放法规而做出的改进。

-这一代道奇Hellcat Hemi的燃烧室,可以看出来基本已经没什么弧度了。来自https://www.hotrod.com/articles/we-take-a-hard-look-at-dodges-paradigm-shifting-707hp-hellcat-hemi/

优点?低扭算是一个,道奇Challenger SRT Hellcat身上那台6.2升V-8发动机在1200rpm的时候就能输出将近560Nm扭矩。然后我也想不太出来除了成本之外的优点了。

不过说实话谁在乎这些呢?喜欢911的朋友也不会关心后置发动机有什么优点对吧?911就得是后置的。

-道奇Challenger SRT Demon。来自https://www.freep.com/story/money/cars/chrysler/2017/05/23/dodge-challenger-srt-demon-price-extra-horse-power/339193001/

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