Półkuliste komory spalania - nie tylko Chrysler

Współczesny silnik Chrysler Hemi (wersja dla sam. użytkowych) - allpar.com

Współczesny silnik Chrysler Hemi (wersja dla sam. użytkowych) - allpar.com

Słysząc o półkulistych (hemispheric) komorach spalania, pierwszą marką przychodzącą na myśl jest Chrysler. Tymczasem, w pewnym okresie, układ ten zagościł w silnikach samochodów wielu marek. Nawet w rzędowej szóstce Toyoty Supry.

Niestety określenia Hemi nie można używać w odniesieniu do silników innych marek — to zastrzeżona nazwa V8 Chryslera. Ta amerykańska firma, bazując na doświadczeniach z lotnictwa, wprowadziła na początku lata 50-tych nowy silnik V8. Pozornie wyglądał on jak każda inna ówczesna v-ósemka: dwa zawory na cylinder, jeden wałek rozrządu w kadłubie, długie laski popychaczy. Różnica dotyczyła kształtu komory spalania i rozmieszenia zaworów.

Komora spalania dawnego silnika Chrysler Hemi - classichemi.com

Jaka bryła ma najmniejszą powierzchnię przy danej objętości? Oczywiście kula. Oprócz bardzo cennej zwartości, półkuliste komory spalania miały kilka innych zalet:

  • dwa zawory można było zamontować pod kątem względem siebie, to umożliwiało znaczne zwiększenie ich średnicy,
  • świeca zapłonowa mogła znajdować się blisko środka komory spalania — płomień szybko wypełniał całą objętość komory spalania,
  • istnieje teoria, że zawory ustawione naprzeciw (nie w jednej płaszczyźnie) siebie umożliwiają lepszą wymianę ładunku.

Cechy te pozwoliły na osiąganie wysokich mocy, nawet 431KM (425HP) w Hemi 426 produkowanym w latach 1965–1971. 426 w nazwie oznacza pojemność w calach sześciennych, w tym przypadku będzie wynosić ona niemal 7 litrów.

Lata 70-te przyniosły kryzys paliwowy i zagładę dla wielkich silników V8. Hemi nie był bez wad. By uzyskać wysoki stopień sprężania potrzebne były tłoki o wypukłych denkach. Pogarszało to zwartość komory spalania i zwiększało ilość ciepła odprowadzaną przez tłoki (większa powierzchnia denek). Dodatkowo, o ile z punktu widzenia osiągów, zawory ustawione naprzeciw siebie są dobrym rozwiązaniem, o tyle nie muszą nim być z uwagi na ochronę środowiska i zużycie paliwa. Przy takim układzie zachodzi ryzyko, ze część wpadającej mieszanki "ucieknie" przez zawór wydechowy podczas przekrycia1 zaworów.

Reaktywacja Hemi

Zobacz również: Wideotest Maserati Ghibli

W 2003 roku Hemi powróciło, tym razem mniejsze i znacznie mniej paliwożerne. Gdy porównać nowe Hemi 5.7 z dawnym 426, można zauważyć kilka zasadniczych różnic:

  • drastycznie zredukowano kąt pomiędzy zaworami — z 58,5 do 34,5 stopnia,
  • na skutek mniejszego kąta, pomimo spadku średnicy cylindrów o zaledwie 8,4mm (z 107,9 do 99,5), zawory musiały ulec znacznemu zmniejszeniu — odpowiednio: dolotowe z 57,2 do 50,8, wydechowe z 49,3 do 39,4mm,
  • wykorzystano tłoki z płaskimi denkami,
  • zastosowano po dwie świece na cylinder.
Komora spalania Hemi 5.7 - autospeed.com

Współczesna komora spalania Chryslera Hemi mało już przypomina pierwowzór. Sam silnik nie bije, pod względem osiągów, pierwowzoru sprzed 40 lat, pomimo wtrysku paliwa i znaczenie doskonalszego sterowania. Cóż, ochrona środowiska2 też jest ważna…

Dodge Challanger SRT8 powracająca legenda

Inni producenci

Półkuliste komory spalania z dwoma zaworami na cylinder stosowali m.in.: Ford, Jaguar, Lotus, Porsche. Przy odrobinie dobrej woli można do nich także zaliczyć ośmiozaworową wersję Fiata Twin Cam. W tym ostatnim, podobnie jak w 5M-GE Toyoty stosowano dwa wałki rozrządu w głowicy (DOHC).

To właśnie o 5M-GE wspominałem na wstępie. Silnik ten posiadał 6 cylindrów, oczywiście 12 zaworów, pojemność 2,8 litra, a jego lata chwały to 1982–1988. Stosowano go m.in. w Toyocie Suprze drugiej generacji. Za ciekawostkę należy uznać wykorzystanie hydraulicznej kompensacji luzu zaworowego w podpórkach dźwigienek. Co zaskakujące, obecnie system ten unikany jest przez wielu producentów japońskich (Nissan, Honda), a możemy go znaleźć w silnikach europejskich: od Volkswagena po Mercedesa.

Samochody rodem z gierkowskiej dekady

Naprawdę nowoczesne "hemi"

Pólkuliste komory spalania są obecnie rzadko spotykane. Nadszedł czas dominacji czterech zaworów na cylinder i komór daszkowych, gdzie dwa zawory dolotowe leżą w jednej płaszczyźnie a wydechowe w drugiej. Za namiastkę półkolistych komór można by uznać te z głowic pięciozaworowych (3 dolotowe, 2 wylotowe). Można było je znaleźć w silnikach Audi, Ferrari czy Yamahy. Prawdopodobnie duża ilość małych kanałów w głowicy nie była optymalna dla przepływu gazów, stąd po 5V zostało tylko wspomnienie.

BMW HP2 Sport

Widoczny powyżej rysunek przedstawia układ zaworów silnika motocykla BMW HP2 Sport.  W tym dwucylindrowym bokserze w każdej z głowić znajdują się cztery zawory. I co najważniejsze rozmieszczone są one na powierzchni zbliżonej do kulistej. Mamy tu wszystkie zalety silnika Hemi: dużą powierzchnię zaworów, dobry kształt komory spalania. Jednocześnie cztery zawory są lżejsze od dwóch, co sprzyja wysokoobrotowości silnika a świeca zapłonowa może znajdować się w samym środku komory spalania. Niestety rozwiązanie to nie rozpowszechni się. Koszt produkcji specjalnych krzywek jest na pewno astronomiczny.

1. W niemal każdym silniku przez chwilę dochodzi do przekrycia zaworów — wydechowy nie jest jeszcze całkowicie zamknięty, dolotowy już częściowo się otwiera.

2. Z premedytacją nie użyłem słowa ekologia, gdyż nie zajmuje się ona dbałością o środowisko naturalne, a badaniem powiązań między organizmami żywymi a środowiskiem abiotycznym (…).

Źródło: Offroaders.com

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Motocykle:

Honda wyprodukowała 300 milionów motocykli MV Agusty będą sprzedawane w salonach Mercedes-AMG (Lekko) nietrafiona kampania Orlenu Do widzenia Autokult.pl! Tak wygląda nowa Yamaha XJR1300 Yamaha MT-07 Moto Cage z polskim akcentem Gorąca nowość: 300-konne Kawasaki Ninja H2 Shoei NXR - test kasku motocyklowego Honda po zwycięstwo w Dakarze Szkic nowego BMW S1000RR Motocykle na drogach płatnych za darmo? Elektryczne supermoto od KTM wkrótce 19-latek z Poznania zaprojektował inteligentne lusterka motocyklowe Tak może wyglądać turbodoładowane Kawasaki Ninja H2? Nowy VFR800X Crossrunner 2015 Polska marka Sokół reaktywowana Drogowy ABS od BMW dla sportowych motocykli Tajemnicza nowość: Kawasaki Ninja H2 Honda CBF125 2014 - test motocykla Co szykuje Harley na 2015 rok? Jak czytać oznaczenia na oponach motocyklowych? 125 ccm na kat. B - zaczęła się walka o klienta Nowy na rynku turystyków: BMW S1000XR Ekolodzy chcą wysokich kar dla motocyklistów