Hemi發動機是美式肌肉車文化的核心,自20世紀(參數丨圖片)50年代左右發明以來一直如此。
然而,這一標志性系列發動機的未來如今卻充滿不確定性,因為汽車行業的小型化趨勢導致所有現代
Hemi發動機都將停產,雖然之前傳聞由于
Stellantis換領導后打算重啟
Hemi,但形勢并不樂觀,包括Hemi在內的不少大排量V8/V12引擎都被
小排量渦輪增壓直列六缸發動機所取代。
所以就讓我們回顧一下
Hemi發動機輝煌的歷史,為什么
Hemi發動機具有如此特殊的地位,然后,未來的
Hemi發動機將何去何從。
整理:酷樂汽車
在近幾十年里,“Hemi”這個詞已經成為了大排量肌肉車、SUV和皮卡的代名詞,但這種類型的發動機實際上可以追溯到70多年前。
而有趣的是,Hemi發動機的出現其實早于“Hemi”這個名稱本身 —— 這個名稱是在20世紀60年代才被創造出來的,那時第一代Hemi發動機已經停產了。
那什么是Hemi發動機?
答案很簡單 ——一種具有半球形燃燒室的發動機。Hemi源于“hemispherical”一詞的縮寫,而hemispherical就是指“半球形的”,其特點是發動機氣缸的進排氣門采用傾斜角度布置,以更好的利用氣流提升氣缸的進排氣效率,而氣缸燃燒室因此而呈半球形。
第一款被稱為“Hemi”的發動機是克萊斯勒開發的426立方英寸Hemi發動機,也就是6980cc的排量,該引擎在20世紀60年代中期首次以賽車調校的形式亮相。
盡管它是第一款正式使用這個名稱的發動機,但Hemi發動機早在這之前就已經存在了,最早的一款是在1951年以“Firepower”為名推出的。
Hemi發動機的歷史可以清晰地分為以下三代:
第一代:1951年至1958年
第二代:1964年至1971年
第三代:2003年至2024年
第三代發動機就是我們所說的現代Hemi V8發動機,在這一代中誕生了許多標志性的發動機,比如345Hemi和392Hemi,它們為道奇、克萊斯勒以及吉普的眾多車型提供動力。
而經典的Hemi發動機則包括第一代和第二代發動機,它們在1951年至1971年間生產。
在當時,搭載Hemi發動機的車型比大多數競爭對手能產生更多的馬力,尤其是在肌肉車時代剛剛興起的時候,這在當時是一個巨大的賣點,接下來讓我們更深入地了解一些20世紀50年代至70年代比較著名的經典Hemi發動機。
Hemi發動機最早出現在1948年,當時開發了一款用于捷豹汽車的六缸Hemi發動機。1951年,克萊斯勒第一次向大眾推出180匹馬力版本的 “FirePower” Hemi V8發動機,由于排量為5.4升,換算成美制單位立方英尺為331立方英尺,因此在歷史上也被稱之為331 HEMI。
而后期更大的392立方英寸(6423cc)“FirePower”發動機產生的功率幾乎是它的兩倍,其功率范圍在325馬力到345馬力之間。
這款6.4升的發動機專門用于克萊斯勒的旗艦車型,比如被安裝在克萊斯勒300C和300D、Imperial Custom以及New Yorker車型上。
之所以第一代HEMI如此傳奇,則必須要提到當年發動機的工程學歷史。在那個年代,絕大多數發動機所采用的是福特在1930年前后所創立的平頭發動機,又稱之為flat engine。
這種平頭發動機至今仍然能夠在絕大多數除草機上找到。
如上圖所示,平頭發動機和現代發動機最大的區別是其進氣/排氣氣門都裝在氣缸側壁上,而不是在氣缸缸頭上,而且進氣出氣采用同一個氣門。
相對于Hemi的半球缸蓋,平頭缸蓋發動機是上世紀50年代大多數車型的首選,因為這樣的結構制造成本更低。
這種設計的發動機缸頭因此變得極端簡單,其僅僅需要一款鑄鐵并在上面鉆一個洞用來容納火花塞。而氣門的開合則直接由凸輪軸驅動(現代引擎雖然也是由凸輪軸驅動氣門,但是凸輪軸并不是直接連接在氣門上,而是通過搖臂和推桿結構連接)。
每一個設計在平頭發動機上都是非常簡單,因此在冶金技術和材料學不甚發達的那個年代,平頭發動機可以說是最結實耐用的發動機,是每一個發動機的標準設計。
然而平頭發動機最大的問題則是其熱效率。
其過低的熱效率導致發動機的輸出成為極大的問題。加之側放的進氣/排氣氣門,導致發動機轉速不能升的非常高。
再加之高轉速下側放的進氣/排氣氣門對引擎呼吸有著極大的影響,可以說那個年代平頭發動機在設計結構上已經走到了盡頭。
而Hemi發動機則在這個時候革新了發動機的設計。半球形的燃燒室相比于平頭燃燒室,其表面積和燃燒室體積之比則非常小,因此極大的提升了熱效率。因此更少的熱量逃逸,換來更高的壓力,從而提供更大的馬力。
同時,克萊斯勒將進氣/排氣氣門直接移植缸頭,并放置于缸頭兩側。這使得氣門變得更大,增加吸入的空氣量,再加之增加的氣門數目,最終將Hemi發動機推上了那個年代的頂峰。
而那個時代的另一款有趣的發動機是291立方英寸(4768cc)的DeSoto Firedome發動機,這款發動機在20世紀50年代為各種DeSoto車型提供動力。
事實證明,它是一款性能出色的發動機,其4.8升排量可輸出185馬力,這足以推動當時各種車身款式的DeSoto車型。
此外,道奇的Hemi發動機可能是有史以來最重要、最受尊敬的Hemi發動機之一,雖然還有其他更具標志性和更重要的Hemi發動機,但242立方英寸(3965cc)的“Red Ram”發動機是道奇官方推出的第一款Hemi發動機。
這款4.0升V8發動機的生產周期并不長,然而它被安裝在那個時代的許多皮卡和轎車引擎蓋下,比如道奇Meadowbrook,它也是克萊斯勒生產過的最小的Hemi發動機。
與第一代有多種不同版本的Hemi發動機不同,第二代實際上只有一款發動機 ——426立方英寸(6980cc)的Hemi。
這款標志性的發動機為20世紀60年代一些最強大的肌肉車提供動力,包括普利茅斯Barracuda、道奇戰馬R/T、道奇Daytona和道奇Dart Super Stock。
426 Hemi只關注一件事,那就是性能,而且它的兩種調校版本都完美地實現了這一目標。
最初的426 Hemi只提供賽車調校版本,實際上426 Hemi是為了NASCAR賽事而生的賽用發動機,而民用版本只是賽用版本的附加產品而已。426 Hemi所驅動的賽車在那個年代長期霸占賽道前五位,因此成為那個年代傳奇引擎。
但在20世紀60年代末和70年代初,426 Hemi也推出了街道調校版本。
賽車調校和街道調校的426 Hemi主要區別在于,街道版發動機使用帶有自動阻風門的雙列四缸化油器,鑄鐵而非鋼制的排氣歧管,缸頭換成鑄鐵,凸輪軸也更短,并且其壓縮比更低,街道版為10.25:1,賽車版為12.5:1,但是馬力則毫不含糊,為425匹和664Nm。
第二代Hemi引擎延續半球形燃燒室設計,也可以說是市場稀缺的半球形燃燒室引擎,其僅僅只有11000個民用版本制造出來。
由于巨大的質量,巨大的體積(臺面高度272.3mm,氣缸中心距為121.9mm),使其極難放置于一臺普通量產車中,也正因為這個原因得到了“大象”這個昵稱。
然而,426 Hemi的傳奇不僅僅于如此,至今克萊斯勒都在提供426 Hemi發動機,而買家則是美國直線加速賽的車隊,這臺Hemi發動機一直是作為美國直線加速賽最頂級組別Topfuel dragster的最經典發動機在使用。
雖然可以對這臺發動機進行改裝,但是基本構型仍然維持不變。發動機7.0升,V型90度夾角,單凸輪軸設計,每個氣缸僅有兩氣門,氣門由凸輪軸的推桿控制,氣缸燃燒室成半圓形。
用于這種賽事的Hemi缸體是從一整塊鑄造的鋁里面切割出來,缸體為了保證強度沒有安裝任何水冷系統,完全依靠風冷和硝基甲烷氣化冷卻。
缸體上額外使用航天級別的鋼材作為圍襯進行補強。
缸頭則維持原有設計,也取消了水冷用以維持整體強度,通常進氣門使用鈦合金而排氣門則使用被稱為Nimonic 80A的超級耐熱金屬,進氣口通常為62.2mm,出氣口為48.9mm。
該引擎的活塞采用鑄造鋁,活塞被陽極電鍍和噴涂上了特氟絨以防止高溫下變形,活塞上裝有三個活塞環,目的就是為了更佳的密封性,之所以不使用鈦合金,是因為鋁相對鈦合金有一定的收縮性,可避免劇烈運動下對整個引擎造成不必要的振動傷害。
而為了追求更快的速度,一般Topfuel dragster都會搭載一臺14-71type魯式增壓器。這些增壓器都是通用魯式增壓器的產物,最高情況下可產生74psi的壓力,光光帶動這臺增壓器就需要至少600匹馬力。
在這些瘋狂的增壓器作用下,一臺TopFuel dragster可輕松突破1萬匹馬力,四秒鐘內就可突破520km/h。對,你們沒看錯,1萬匹馬力的發動機,尾速520km/h。
因此在很多直線加速賽玩家眼中,所謂的JDM,比如2JZ,VR36DETT之流都是"不入流"的發動機,想要馬力,你只需要一臺1964年的426 Hemi發動機。
與老一代相比,現代Hemi發動機的結構有很大不同。
最值得注意的是,這些第三代發動機實際上并不具備半球形燃燒室,不過Hemi這個名字作為高性能引擎名稱具有很高的知名度,因此名字被沿用。
對于Hemi發動機,其天生兩點缺陷幾乎無法克服。
第一,就是氣門數。
Hemi發動機只能裝載兩個氣門,由于半球形燃燒室的形狀,在半球形上設計四氣門是一個極具挑戰性的工作,即使是真的研究出來,其的經濟效益也遠遠無法和研發經費相比。
對于賽車,雙氣門設計也許可以克服,然而對于量產車,雙氣門在低速下表現是絕對無法和現在主流的四氣門相提并論的。
第二,則是絕大多數性能車更加偏向使用小燃燒室結構。
小燃燒室可以進一步保證熱效率,同時降低了火焰的路程從而減少損耗。如今絕大多數車輛所使用的Pentroof結構燃燒室則能夠完美彌補以上兩點,因此pentroof成為主流,Hemi的半球形退出歷史的舞臺。
對于如今的克萊斯勒或者道奇,Hemi僅僅是一個代表傳奇的商標而已,并不再代表半球形燃燒室發動機。而搭載第三代Hemi發動機的車,也僅僅是繼承前輩的名頭而已,骨子里已經不是那個半球形燃燒室的Hemi了。
這一代中最受歡迎的發動機大概就是5.7升和6.4升Hemi發動機,它們如今被廣泛應用于克萊斯勒、道奇、吉普等品牌的眾多車型中。
而且一些更具特色的現代Hemi發動機則更受追捧,比如傳奇的“Hellcat”發動機,它能從6.2升的排量中輸出707馬力。
雖然6.4升發動機的馬力輸出明顯較低,因為它是自然吸氣的,不像機械增壓的“地獄貓”發動機,但470馬力仍然非常強勁,尤其是當它被安裝在像道奇Durango SRT或吉普大切諾基這樣的車型上時。
道奇挑戰者SRT Demon 170的6.2升機械增壓V8發動機是Hemi發動機中最強大版本,能產生驚人的1025馬力,使這款肌肉魔鬼在1.66秒內破百。
而“入門級”的5.7升Hemi發動機的功率從340馬力起,在許多車型中都能找到,比如道奇Magnum、克萊斯勒Aspen、吉普Commander等等。
首先,它的設計非常出色,通過突破極限并嘗試不同的設計,克萊斯勒成功開發出了一種使自己和相關品牌脫穎而出的產品。而且它的出現時機也恰到好處,可以說,就在高性能汽車開始受到關注的時候,并且在肌肉車制造的黃金時代,Hemi的優勢不斷顯現。
其次,克萊斯勒在21世紀初對Hemi名稱的復興處理得非常好。
“Hemi”本可以很容易地作為一種特殊配置被復興,或成為一種營銷噱頭,克萊斯勒可以通過重新引入歷史悠久的品牌名稱來促進銷售。
然而,克萊斯勒卻開發了一系列強大的發動機,讓Hemi這個名字名副其實,并且在二十多年里不斷改進這些發動機,最終打造出了令人印象深刻的“Hellcat”發動機。
眾所周知,目前汽車行業正在淘汰大排量發動機,尤其是自然吸氣發動機,轉而采用更小、更高效的小排量渦輪增壓混動發動機。
久經考驗的Hemi發動機也未能逃脫這種小型化趨勢,全新的渦輪增壓Hurricane直列六缸發動機已經取代了它,應用于吉普Wagoneer車型、Ram皮卡以及全新戰馬現代肌肉車中。
所以,雖然目前Hemi發動機的前景看起來很黯淡,但它真的就徹底結束了嗎?
這不一定。
首先,Hemi發動機即將恢復生產,Stellantis計劃重新生產5.7升、6.4升Apache以及6.2升機械增壓Hellcat發動機,這一決定是在Stellantis領導層變動后做出的,而且這也很合理,全球市場對這些車型的需求實際上從未真正減少過。
雖然在如今的汽車展廳里,大排量V8發動機肯定還有一席之地,但不可否認的是,我們生活在一個電氣化的時代。
有沒有可能在未來將回歸的Hemi發動機與新的混動系統相結合,我們已經看到寶馬在新款混動M5和XM等車型中延長了V8發動機的使用壽命,所以Hemi V8發動機沒有理由不能與類似的系統相結合。
只有時間才能證明一切,也希望Hemi發動機能繼續存在于這個世界上。
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