HEMI

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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. Dadurch ergibt sich letztendlich ein zylinderförmiger Brennraum.

Der halbkugelförmige Brennraum bietet hier an mehreren Stellen Vorteile. Zum einen wird der Gaswechsel erleichtert, weil sich die Ventile an der Kugelfläche radial, schräg gegenüber stehen. Die Bewegung des Gas/Benzin-Gemisches in den Brennraum und der Abgase findet auf einer flüssigeren Bahn statt, was sich auch in einer besseren Füllung des Zylinders äußert.

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 sorgt für 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 bedeutet jedoch auch, dass der Ventiltrieb sehr aufwändig gestaltet ist: Mit ein Grund 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. Es wurde später 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.

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