Hemi motor pros y contras

El nombre » hemi » conlleva mucho equipaje emocional, al menos para los miembros de la sociedad con inclinaciones mecánicas. Si tienes un hemi, es posible que tu pecho se hinche de orgullo, y si no lo tienes, es posible que veas rojo cuando se pronuncie la palabra de cuatro letras. A pesar de lo poderosa que es la palabra «hemi», las emociones y la información real pueden ser contrarias entre sí. Para eliminar la estática, presentaremos los pros y los contras del hemi aquí, para que pueda decidir por sí mismo si uno de estos elevados motores debe o no ser su objetivo automotriz en la vida.

El trabajo de una cámara de combustión parece simple: contener la expansión y la presión de un evento de combustión para que la presión pueda actuar sobre el pistón para empujarlo hacia abajo en el orificio. Además, la cámara de combustión también contiene la bujía, la fuente de ignición de los motores de gasolina.

En un esfuerzo continuo por mejorar la potencia, la eficiencia y las emisiones, el favor de las diferentes formas de la cámara de combustión ha aumentado y disminuido a lo largo de los años. Los fabricantes de equipos originales se han comportado de esta manera porque las prioridades de costo, masa, empaque y rendimiento han competido por su importancia año tras año. Particularmente en lo que respecta al rendimiento, una cámara de combustión hemisférica tiene la ventaja sobre otras formas, mientras que cuesta en otras áreas. Estos son los pros y los contras que veremos aquí.

La forma de semiesfera característica de la hemicámara es de particular interés, ya que produce un aumento más rápido de la presión de la cámara de combustión en relación con un diseño típico de válvula en cabeza con una cámara en forma de cuña. Siempre que la fuente de ignición esté cerca del centro de la cámara, la onda de presión reflejada que sale de las paredes de la cámara dará como resultado un pico de presión más rápido y coherente. El acto de quemar todo el combustible en un período de tiempo más corto en comparación con un período de tiempo más largo significa que la acumulación de presión dentro de la cámara ocurre antes en la carrera de potencia donde tiene más eficacia debido a su ventaja mecánica sobre el cigüeñal.

Si la idea de una presión de cilindro más alta que actúa antes en el ciclo de combustión atrae sus sentidos de cabeza de engranaje, le gustará aún más la próxima ventaja del hemi. Al hacer que la cámara de combustión tenga una forma abovedada, las válvulas se inclinan necesariamente de modo que sus circunferencias se crucen con la forma esférica del techo de la cámara. Al inclinar la válvula hacia un lado (por eso a veces se denomina «pentroof» a la hemicámara), la suma de los diámetros de las válvulas de admisión y escape puede ser mayor que el diámetro del orificio del cilindro, y el flujo de entrada y salida de la cámara está menos obstaculizada por la pared del cilindro.

En igualdad de condiciones, una válvula de mayor diámetro significa que puede entrar más aire y combustible y puede salir más escape. Si fuera posible aumentar el diámetro de la válvula por sí mismo, todos tendríamos motores con válvulas más grandes, excepto que las válvulas chocarían contra la pared del cilindro y, en muchos casos, también entre sí. El hemi soluciona esto inclinándolos hacia los lados para que se abran lejos de la pared del cilindro, un efecto llamado desprotección.

Cuando una válvula se abre y el gas pasa por ella, el flujo se limita a valores de elevación bajos porque el área de cortina abierta debajo de la válvula es relativamente pequeña cerca del asiento. A medida que se abre la válvula, el flujo aumenta hasta un punto en el que ninguna elevación adicional contribuye al flujo general. Sin embargo, en el asiento o cerca de él, la proximidad de la válvula al orificio del cilindro inhibe su flujo, por lo que cualquier cosa que se haga para mitigar la restricción de la cubierta ayuda mucho, y eso es lo que hace realmente bien un hemi.

Motor Ford Hemi basado en bloque pequeño con culatas de Hammerhead Performance. Incluso los motores más pequeños se ven imposiblemente grandes con cabezas de cilindro hemi.

Hasta ahora, todo parece prometedor para la cámara de combustión hemi, entonces, ¿por qué no todos los fabricantes la usaron en cantidad? Quizás el mayor problema inicial para Chrysler, el fabricante conocido por adoptarlo más, fue su tamaño y masa. Si hace todo lo necesario para colocar las válvulas en ángulos hemi, para rediseñar las formas de los puertos para evitar interferencias con el tren de válvulas y diseñar un tren de válvulas funcional que dure, consume mucho espacio, lo que significa que los Hemis son más grandes y como resultado, más pesado. A modo de ilustración, un Gen-II Street Hemi de la era de los muscle cars pesa casi cien libras más que un Chrysler 426ci de bloque grande del mismo tamaño, y es varias pulgadas más ancho.

Nick Arias, Jr. diseñó estas culatas hemi para uso en Fords de bloque pequeño.

Más allá de los problemas de tamaño y masa, los motores hemi de todas las descripciones sufren emisiones elevadas de óxidos de nitrógeno, gases que se crean (irónicamente) a través de la eficiencia inherente del Hemi. Sin medidas adicionales para mitigar estas emisiones, el Chrysler Hemi Gen-III actual sería imposible para un automóvil de producción.

Una de las ventajas de una cámara de combustión en forma de cuña es que su diseño permite una almohadilla de enfriamiento, que aplasta la mezcla de aire/combustible en la parte abierta de la cámara de combustión justo cuando el pistón completa su trayectoria ascendente en el PMS. Esto tiene un efecto de enfriamiento sobre la carga de combustión, reduciendo las temperaturas de combustión y la formación de óxidos de nitrógeno. Este es el lado malo de la moneda hemi; ¿Recuerdas que dijimos que la forma hemi promueve un tiempo de aumento de presión más rápido? Los niveles elevados de NOX (abreviatura de óxidos de nitrógeno) son un subproducto de eso.

Tal vez la primera culata hemi a la que se engancharon los hot rodders fue la que Zora Arkus-Duntov diseñó para el Flathead Ford antes de que hiciera el Corvette con Chevrolet.

Debido a la forma de la cámara de combustión hemisférica, es difícil aumentar la relación de compresión lo suficiente como para aprovechar al máximo su forma superior, independientemente de la marca en la tapa de la válvula. El aumento de la relación de compresión generalmente implica mecanizar la plataforma de fuego del bloque, fresar la plataforma de la culata, sustituir un pistón de mayor compresión o una combinación de estos.

Sin embargo, con una cámara de combustión hemisférica, aumentar la compresión con un pistón abovedado o emergente tiene un límite práctico y un inconveniente. Cambiar la forma del pistón para que el volumen de combustión se reduzca también tiene el efecto de alterar la velocidad y el tiempo del evento de combustión en sí. Durante el último medio siglo, el camino hacia el semirremolque perfecto ha estado plagado de extraños pistones, cúpulas, revestimientos y ranuras para llamas, todo diseñado para restaurar el rendimiento faltante prometido por la forma del semirremolque. Por esta razón, vale la pena permanecer en el lado modesto al aumentar la compresión de un motor semi-dirigido en un combo de aspiración natural. En beneficio del hemi, esta es también la razón por la cual los motores hemi-headed se adaptan tan bien a las aplicaciones impulsadas,

¿Cansado de LS y estás leyendo sobre hemis para escapar de ellos? ¡No es difícil! Este LS semidirigido fue construido por Hammerhead Performance y genera más de 600 hp.

Hasta ahora, hemos hablado del motor hemi-headed en términos genéricos sin hablar de las diferentes variantes. Además de la línea obvia de Chrysler Gen-I y Gen-II Hemis (para conocer las diferencias entre los primeros Chrysler, Dodge y DeSoto Hemis, lea aquí la fascinante historia de Steve Magnante ) , también había Ford Hemis, e incluso algunos de GM, aunque ninguno. hizo producción. (Puede ver el motor hemi de cuatro válvulas de Oldsmobile aquí .) Tanto el 427ci basado en FE 427ci Single Overhead Cam (SOHC) como el bloque grande «Blue Crescent» Boss 429 Ford de bloque grande de la serie 385 eran diseños de cabeza hemi con historias ganadoras, y Chevrolet experimentó con un Hemi de bloque pequeño 302ci con Smokey Yunick para Trans Amcarreras. Del mismo modo, Nick Arias, Jr. hizo historia (entre otros logros) al diseñar cabezas Chevy de bloque grande ganadoras de carreras con cámaras de combustión hemisféricas . En años más recientes, Hammerhead Performance ha desarrollado cabezas de cilindro semi para Ford de bloque pequeño e incluso para el Chevrolet LS . Arias también desarrolló una cabeza hemi Ford de bloque pequeño que funciona bien.

Incluso Oldsmobile construyó un prototipo de trabajo hemi en el pasado. Así de grave era la hemifiebre en la década de 1960.

Y, sin embargo, una culata «hemi», la Chrysler Gen-III Hemi, no es una culata hemisférica en el sentido clásico. Su cámara de combustión en realidad está tomada de una sección de una esfera aplanada, y eso significa que sería más correcto llamarlo esferoide semi-achatado. Si esas palabras no se registran, piense en un esferoide semi-achatado como una elipse que ha girado alrededor de uno de sus dos ejes. Genial trivia de geometría: una esfera es un caso especial de un esferoide achatado, la única diferencia es que se ve igual cuando la elipse (en este caso un círculo) se gira a lo largo de cualquiera de sus dos ejes.

Si el Gen-III Hemi de 2003-presente no es un motor hemi real, entonces ¿por qué lo llamamos así? Con buena razón, Chrysler (ahora FCA) quería extender la marca «Hemi» a su Hemi V-8 de tercera generación debido al reconocimiento instantáneo y el estatus que conlleva. En este caso, podemos aprobar FCA porque una esfera aplanada (un esferoide semi-oblado) tiene todas las características positivas de un hemi real (tamaño de la válvula, flujo del puerto, calidad del flujo, tiempo de combustión/eficiencia) con muchos menos problemas. . Y como todos los hemis, la unidad de tercera generación de FCA responde de manera clásica a la aplicación de impulso en las variantes Hellcat y Demon Hemi , actualmente los motores de automóviles de producción nacional más potentes de la historia.

La eficiencia de combustión del Gen-III Hemi es excelente, con su forma que mejora el ambiente de combustión con un tiempo de subida rápido como un hemi «real». Lo hace a través del mismo mecanismo que un hemi: a través de una superficie con forma para enfocar el frente de quemado en expansión en el evento práctico más corto. A diferencia de un verdadero «hemi», el Gen-III tiene almohadillas de enfriamiento en el costado para ayudar a aplastar y ayudar a reducir las emisiones de NOX, mientras que las bujías dobles en un encendido por chispa residual reducen el NOX restante a niveles aprobados por la EPA. Entonces, para aquellos en un atracón de odio a Hemi, están enganchados por llamarlo «esferoide semi-oblato».

Arias hizo cabezas hemi para los Chevy de bloque grande que eran serios contendientes de pista de carreras.

Este es el tipo de cosas que mantiene despiertos a editores, abogados, agencias de publicidad e historiadores: hay al menos tres formas de deletrear «hemi» y significan diferentes cosas para diferentes personas. Aquí está la verdad. Dentro de esta y otras historias, verá que las palabras «hemi» y «hemi» se usan casi indistintamente, pero son diferentes. La palabra «hemi» se refiere genéricamente a cualquier motor con cámara de combustión hemisférica. Cuando vea la palabra «Hemi» con una «H» mayúscula, se refiere específicamente a los motores fabricados por Chrysler, FCA o una de sus divisiones (pasado y presente). Cuando vea la palabra «HEMI» en mayúsculas, estará en Dodge, FCA, Mopar, Ram o material promocional de Chrysler (a menudo con un registro de marca), porque, bueno, si tú lo diseñaras, ¿no dejarías encendido también el botón de bloqueo de mayúsculas?