Hemi

Hemisphärischer Brennraum

Die Abkürzung Hemi (hemispherically-shaped combustion chambers) bezeichnet einen Motor mit halbkugelförmigen (hemisphärischen) Brennräumen (Hemi-Motor). Die Halbkugel wird ausschließlich durch die Mulde im Zylinderkopf geformt, der Kolben bleibt unangetastet. Die Anwendung ist zwar auf Zweiventilmotoren begrenzt, war aber zu ihrer Zeit ein großer Sprung in der Motorentechnik.

Die Ventile von Zweiventilmotoren sind zumeist senkrecht stehend angeordnet. Das bietet fertigungstechnische Vorteile, weil beide Bohrungen in einem Arbeitsgang gesetzt werden können. Werden die Ventile durch eine obenliegende Nockenwelle direkt betätigt, ist es aus Platzgründen auch gar nicht möglich, die Ventile schräg anzuordnen. Es gibt sogar eine ganze Reihe von Motoren vor allem älterer Bauart, deren Zylinderkopf an der Unterseite nur eine plangeschliffene Fläche aufweist. Diese letztgenannte Konstruktion wird Heron-Zylinderkopf genannt. Der Brennraum ist dann im Kolben integriert.

Der halbkugelförmige Brennraum bietet hier an mehreren Stellen Vorteile. So wird der Gaswechsel erleichtert, weil sich die Ventile an der Kugelfläche radial schräg gegenüberstehen. Die Bewegung des Luft-Benzin-Gemisches in den Brennraum und der Abgase findet auf einer flüssigeren Bahn statt, was auch zu einer besseren Füllung des Zylinders führt.

Wichtig für die Leistungsentfaltung ist außerdem, wie vollständig der Kraftstoff im Zylinder verbrannt wird. An der Brennraumwand herrschen niedrigere Temperaturen und dort befindliches Gemisch wird nur unvollständig umgesetzt. Die Halbkugel bietet in dieser Hinsicht das optimale Verhältnis von Raum und Oberfläche. Außerdem kann im Hemi-Kopf die Zündkerze zwischen den Ventilen angebracht werden – eine Eigenschaft, die sonst nur Mehrventilmotoren (Drei-, Vier- und Fünfventiler) aufweisen. Dies ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Motorleistung bereits bei niedrigerer Verdichtung. Bei gleicher oder sogar niedrigerer Verdichtung leistet ein Hemi-Motor mehr als ein Zweiventilmotor mit normalen Brennräumen.

Die Position der Ventile bedingt jedoch auch eine sehr aufwändige konstruktive Gestaltung des Ventiltriebs. Dies ist einer der Gründe für den bereits zu seinen Anfangszeiten vergleichbar hohen Preis des Hemi. Ein- und Auslassventile liegen nicht auf einer Achse und müssen von Kipphebeln angesteuert werden. Deshalb weisen Hemi-Motoren einen ähnlich breiten Zylinderkopf auf wie Mehrventilmotoren. Später wurde versucht, das Hemi-Design mit vier Ventilen zu kombinieren. Ludwig Apfelbeck baute den Einzylinder-Radialkopf für die BMW-Motorenentwicklung. Im Vergleich mit konventionellen Mehrventilmotoren konnte er aber keine entscheidenden Vorteile mehr erzielen. Diese bieten mit ihrer dachförmigen Brennraummulde und der zentralen Zündkerze genau die Vorteile, die der Hemi-Kopf einst allein für sich beanspruchen konnte.

„Hemi“ als Marke

Etabliert wurde der Begriff „Hemi“ von der Chrysler Corporation und ist bis heute eine Marke von Chrysler. Die von 1965 bis 1971 angebotenen 426-Kubikzoll-Hemi-V8-Motoren (6981 cm³) waren im Rennsport sehr erfolgreich und gelangten so in der Zeit der Muscle-Cars zu großer Beliebtheit.

Nach wie vor sind der 426er- und andere Hemi-Motoren als Neuteile von Mopar für Rennfahrzeuge oder Restaurationen zu erwerben. Hemi-Motoren dominieren noch immer das Feld im Bereich des Dragracing; dort werden allerdings, besonders in den höheren Klassen, nicht nur originale Gussblöcke, sondern auch diverse Nachbauten, z. B. aus Aluminium, verwendet.

Literarische Quellen

• Gert Hack, Fritz Indra: Mehrventilmotoren. Motorbuchverlag, ISBN 978-3-613-02260-7.

Weblinks

• Die offizielle Chrysler-Hemi-Seite (englisch)
• Englische Seite mit schematischer Darstellung eines Hemi-Brennraums und Informationen
• http://www.allpar.com/mopar/hemi/Hemicntr.html

 Wiktionary: Hemi – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen