Moteur Hemi

Le moteur Hemi est un type de moteur à essence, caractérisé par la forme hémisphérique de ses chambres de combustion. C'est cette forme qui a donné le nom au moteur (de l'anglais hemispherical). Le nom « Hemi » est une marque déposée du constructeur automobile américain Chrysler, mais est passé dans le langage courant.

Les premiers moteurs à chambre de combustion hémisphérique remontent au moins à 1903^[1], et ont été utilisés d'abord pour la compétition et leur compatibilité avec les arbres à cames en tête (soupapes disposées en V).

Ce type de moteur a été popularisé par Chrysler dans les années 1950 avec ses moteurs FirePower, puis sous le nom « Hemi » à la fin des années 1960. La présentation du premier moteur portant le badge Hemi remonte à 1964, avec la Dodge Hemi Charger Concept Car^[2]. Il s'agit en général d'un moteur V8 de grande cylindrée : entre 5 et 7,2 litres selon les versions. La version la plus répandue est la 426 ci (pour « cubic inches », soit pouces cubes), soit à peu près sept litres de cylindrée (exactement 6 981 cm³). En Europe, le motoriste Emilio Lampredi (Ferrari puis Fiat) développa à la fin des années 1950 un moteur à chambres hémisphériques pour la Fiat 1800 et ses déclinaisons 2100/2300/2300s.

L’alésage du cylindre limite le diamètre des soupapes à cause de leur alignement côte à côte. La disposition en V, des soupapes d’un HEMI, lui permet d’augmenter ce diamètre ; et avec de grosses soupapes, on a donc de gros conduits d'admission et d'échappement, permettant donc d'avoir une puissance plus importante. De plus, la position centrale de la bougie réduit le parcours du front de flamme, d’où une combustion plus rapide et un excellent rendement thermique.

Alfa Romeo a produit avec succès des moteurs à culasses hémisphériques au fil des ans. L'un de ses exemples les plus appréciés est sans doute le V6 2,5 litres d'origine conçu au début des années 1970 par l'ingénieur italien Giuseppe Busso, considéré par certains comme l'un des meilleurs moteurs de série, avec une sonorité unique (même dans ses versions 24 soupapes ultérieures)^[3]. Cette réputation s'explique en partie par le fait que les culasses hémisphériques du moteur 2 soupapes d'origine permettaient un conduit d'échappement presque parfaitement rectiligne, offrant ainsi une sonorité plus pure. Alfa Romeo pouvait alors utiliser des échappements de série plus silencieux sans pour autant perdre la sonorité si particulière et si caractéristique de ses moteurs de compétition. Il est monté pour la première fois sur l'Alfa 6 en 1979 avec une cylindrée de 2,5 L (2 492 cm³) et une culasse à arbre à cames en tête simple équipée de 12 soupapes.

La production du V6 Busso décliné en plusieurs cylindrées s'est arrêtée en 2005 à l'usine Alfa Romeo d'Arese^[4]. La société britannique d'ingénierie automobile Cosworth souhaitait acquérir les chaînes de montage du moteur V6 Alfa Romeo, mais la firme italienne refusait de les vendre^[5]. La dernière version du moteur 3.2 L était conforme à la norme Euro 4 ; sa production aurait donc pu se poursuivre pendant encore quelques années^[6] Le concepteur du moteur, Giuseppe Busso, est décédé quelques jours après la production du dernier moteur à Arese^[7].

Le moteur V8 d'Aston Martin utilisait une chambre de combustion hémisphérique de la fin des années 1960 à la fin des années 1980. Chacun des quatre arbres à cames commandait un jeu de soupapes par banc de cylindres. L'Aston Martin V8 5,3 L (5 340 cm³) développait une puissance brute de 315 ch (231 kW).

BMW est devenue une marque mondiale grâce à la force de son moteur M10, conçu par l'ingénieur Alexander von Falkenhausen, à quatre cylindres en ligne simple arbre à came en tête à culasse hémisphérique. IL est dévoilé en 1961 avec la berline 1500 de la Neue Klasse avec la référence M115, une cylindrée de 1 499 cm3 et une puissance de 59 kW (80 ch). Fabriqué dans une cylindrée de 2 L (122 cu in) dans sa berline sport 2002 des années 1960 et 1970. La 2002 Turbo a été la première voiture de route européenne à moteur turbo, dont la production a débuté en juillet 1973. Basée sur la Tii 2002, elle avait une compression très basse de 6,9:1 et un turbocompresseur KKK. La production de la Turbo s'est arrêtée en 1974, après 1672 voitures construites, en raison de la crise du carburant et d'une critique du parlement allemand^[8].

Le moteur M10 est monté sur les BMW Série 5 (E12) introduites sur le marché en 1972 :

• 518 : 1 766 cm³, 66 kW (90 ch), carburateur Solex 38 PDSI puis Solex 32/32 DIDTA, de 1977 à 1981.
• 518i : 1 766 cm³, 75 kW (100 ch), injection Bosch K-Jetronic, de 1979 à 1981.
• 520/4 : 1 990 cm³, 84 kW (115 ch), carburateur Stromberg 175 CDET (x2), jusqu'en 1979.
• 520i : 1 990 cm³, 95 kW (130 ch) puis 92 kW (125 ch), injection Kugelfischer PL04 puis Bosch K-Jetronic , jusqu'en 1979.

les BMW Série 3 (E21) introduites sur le marché en 1975 :

• 315 : 1,6 l, 55 kW (75 ch).
• 316 : 1 573 cm³, 66 kW (90 ch), carburateur Solex 32/32 DIDTA, jusqu'en 1980.
• 318 : 1 766 cm³, 72 kW (98 ch), carburateur Solex 32/32 DIDTA, jusqu'en 1982.
• 320 : 1 990 cm³, 80 kW (109 ch), carburateur Solex 32/32 DIDTA, jusqu'en 1977.
• 320i : 1 990 cm³, 92 kW (125 ch), injection Bosch K-Jetronic, jusqu'en 1977.
• 315 : 1,6 l, 55 kW (75 ch), carburateur Pierburg 1B2, à partir de 1981.
• 316 : 1,8 l, 66 kW (90 ch), carburateur Pierburg 2B4, à partir de 1981.
• 318i : 1,8 l, 77 kW (105 ch), injection Bosch K-Jetronic, à partir de 1981.
• 320i : 2,0 l, 81 kW (110 ch), avec K-Jetronic, pour la version américaine uniquement, jusqu'en 1979.
• 320i et 320is : 1,8 l, 74 kW (101 ch), avec K-Jetronic et avec catalyseur, pour la version américaine uniquement, à partir de 1980.

les BMW Série 5 (E28) arrivées en 1981 au Japon et en Suède avec le moteur M10B18 :

• 518 : 1,8 l, 66 kW (90 ch à 5500tr/mn), carburateur double corps Pierburg 2B4 jusqu'en 1984
• 518i : 1,8 l, 75 kW (100 ch), injection Bosch K-Jetronic jusqu'en 1983
• 518i : 1,8 l, 77 kW (105 ch), injection Bosch LE Jetronic.

les BMW Série 3 (E30) arrivées en 1982:

• 316 : 1 573 cm³, 55 kW (75 ch à 5800 tr/min), carburateur double corps Pierburg 2B4 de 1983 à 1988
• 316 : 1 766 cm³, 66 kW (90 ch à 5500 tr/min), carburateur double corps Pierburg 2B4 de 1982 à 1983 puis carburateur Solex Pierburg 2BE contrôlé par ECU
• 316i : 1 766 cm³, 75 kW (100 ch), injection Bosch LE-Jetronic, catalysé de 1987 à 1988
• 318i : 1 766 cm³, 77 kW (105 ch à 5800 tr/min), injection Bosch LE-Jetronic
• 318i : 1 766 cm³, 76 kW (102 ch à 5800 tr/min), injection Bosch LE-Jetronic, catalysé de 1983 à 1988

La E30 316 a utilisé le M10 à carburateur jusqu'en juillet 1988, la production de la E28 518i s'arrêtant en décembre 1987^[9].

Chez Chrysler, on distingue deux catégories de moteurs Hemi : les moteurs de première génération et ceux de seconde génération.

• Les Hemi de 1^re génération, aussi désignés « early Hemi », ont été produits de 1951 à 1958 et ont existé en différentes cylindrées. Ils ont été utilisés par toutes les marques du groupe Chrysler à l'exception de Plymouth : Dodge, mais aussi De Soto et, bien entendu, Chrysler.
• Les Hemi de 2^de génération, produits à partir de 1964, n'ont existé qu'en une seule cylindrée, 426 ci (environ sept litres). Ce moteur était totalement différent de ceux de la première génération et était utilisé uniquement chez Dodge et Plymouth, et seulement en option. Quelques marques européennes l'ont aussi utilisé. Les premières versions du 426 étaient exclusivement réservées à la course, donc pratiquement inutilisables pour le conducteur lambda en usage quotidien, ce qui conduit à l'apparition du 426 « street Hemi », en 1965. Surnommé « Elephant motor », il disparaîtra en 1971, victime de la fin de l'engouement pour les muscle cars (en raison de l'envolée des prix des assurances pour ces véhicules).

Liste non exhaustive :

• Facel-Véga, la majorité des modèles V8 de 1954 à 1964 ;
• Dodge Charger, 426 Street Hemi de 1966 ;
• Plymouth Satellite, Street Hemi de 1966 ;
• Dodge Dart, 426 Race Hemi de 1968 ;
• Plymouth Road Runner, de 1968 ;
• Plymouth Barracuda, Super Stock Hemi de 1968 ;
• Plymouth Belvedere, 426-S de 1969 ;
• Dodge Coronet, 426-S de 1969 ;
• Plymouth Superbird, Hemi de 1970 ;
• Dodge Challenger, 426 de 1970-1971 (en option) ;
• Plymouth HEMI Cuda, de 1970 ;
• Monteverdi, Hai 450 de 1970 ;
• Plymouth Hemicuda, de 1971 ;
• Dodge Charger Super Bee, 426 Hemi de 1971 ;
• Monica, 1974 et 1975.

Leurs pendants contemporains semi hémisphériques à deux bougies d'allumage équipent quant à eux ces modèles (leur puissance varie de 326 à 717 chevaux) :

• Chrysler 300, SRT-8 Hemi 6,1 L de 2006 développant 426 ch ;
• Dodge Charger, SRT-8 Hemi 6,1 L de 2006 développant 426 ch ;
• Jeep Grand Cherokee, SRT-8 Hemi 6,1 L de 2007 développant 426 ch ;
• Dodge Challenger, SRT-8 Hemi 6,1 L de 2009 développant 426 ch ;
• Dodge Challenger, 5,7 L HEMI R/T de 2009 développant 350 ch ;
• Jeep Grand Cherokee, SRT-8 Hemi 6,4 L de 2012 développant 468 ch ;
• Dodge Challenger Hellcat, Hemi 6,2 L a compresseur de 2014 développant 707 ch ;
• Dodge Challenger Demon^[10] Supercharged Hemi 6,2 L à compresseur de 2018 développant 840 ch, première voiture de série à avoir fait un wheelie, et détentrice du record du monde d'accélération sur 0-97 km/h et 0-160 km/h

Bien que simple, leur construction réduit les pertes dues au frottement ; ainsi les nouveaux moteurs Hemi 6,4 L consomment 15 % de moins que leurs équivalents allemands^{[réf. nécessaire]}.

le moteur boxer bicylindre de la Citroën 2CV (1949 – 1990) comprend deux culasses hémisphériques de forme pentagonale en alliage léger^[11].

La culasse hémisphérique du Moteur Jaguar XK en fonderie d'aluminium, introduit en 1949, a propulsé des voitures allant de la Jaguar D-Type gagnante du Mans à la XJ6^[12].

Ce moteur fut utilisé dans les Jaguar suivantes :

• Jaguar XK120 (1948-1954)
• Jaguar Type C (1951-1953)
• Jaguar Mark VII (1951-1956)
• Jaguar Type D (1954-1957)
• Jaguar XK140 (1954-1957)
• Jaguar Mark 1 (1955-1959)
• Jaguar XK150 (1955-1960)
• Jaguar XKSS (1956-1957)
• Jaguar Mark VIII (1956-1958)
• Jaguar Mark 2 (1959-1967)
• Jaguar Type S (1963-1968)
• Jaguar 340 (1967-1968)
• Jaguar XJ6 série I (1968-1973)

Le moteur Lamborghini V12, conçu en 1963 par l'ingénieur-motoriste de Ferrari Giotto Bizzarrini est produit pendant plus de 50 ans, il utilisait des chambres hémisphériques.

Ce moteur V12 atmosphérique à 60°, double arbre à cames en tête, six carburateurs Weber double corps développe 360 chevaux et motorise les premières Lamborghini 350 GTV et Lamborghini 350GT de série. Il est décliné au fil du temps en diverses variantes de cylindrée et de puissance (3,5 à 6.5 L et 280 à 670 ch) avec les Miura (1966), Islero (1968), Espada (1968), Jarama (1970), Countach (1974), LM002 (1986), Diablo (1990), Murciélago (2002), Miura Concept (2006) et Reventón (2008)^[13].

À la suite de l'acquisition de Lamborghini en 1998 par la filiale allemande Audi du groupe Volkswagen, le V12 continue à évoluer jusqu'à son ultime version de 6,5 L de 670 chevaux des Lamborghini Murciélago LP670-4 SV de 2010.

Les moteurs V4 de la Lancia Aprilia (1937-1949) (4 cylindres en V de 1 486,50 cm3, puissance 48-49 HP à 4 000 tr/min) utilisaient des chambres de combustion hémisphériques^[14].

Lotus a utilisé des chambres hémisphériques créées en collaboration avec Ford.

Les chambres hémisphériques étaient une caractéristique du moteur 4 cylindres en ligne M102 (comprenant des moteurs de 1,8 litre, 2,3 litres et des moteurs sportifs de 2,5 litres), introduit en 1979 sur le Mercedes-Benz Classe G puis sur la Mercedes-Benz Type 123 en 1981 et la Mercedes-Benz 190 (Type 201) en 1982, qui, associé à la conception de la culasse à flux croisé, favorisait une plus grande efficacité par rapport au moteur M115 qu'il remplaçait^[15]

La MG A Twin-Cam, produite de 1958 à 1960, était une variante de la MG A 1600 MkI culbuté à soupapes en tête de 68 chevaux. Le bloc 4 cylindres d'origine en fonte de 1 588 cm³ fut équipé d'une culasse hémisphérique en aluminium moulé à double arbre à cames et deux soupapes par cylindre délivrant 109 chevaux^[16]. Les premiers modèles se révélèrent fragiles sur route et en compétition en raison de cliquetis et de pertes d'huile, ce qui entraîna une réduction du taux de compression de 9,1 à 8,3 et le remplacement des pistons^[17]. Malgré le succès de cette évolution, la fiabilité n'était pas au rendez-vous et les ventes chutèrent si rapidement que la production de la Twin-Cam fut arrêtée après 2 111 exemplaires.

Mitsubishi a produit plusieurs moteurs 4 cylindres à culasse hémisphérique, notamment les modèles « Orion » (1977-...), « Astron » (1972-2023) et « Saturn » (1969–1999).

Les moteurs Nissan Z (4 cylindres de 1.6L à 2.4L, de 1978 à 1989), VG (V6 2.0L à 3.3L uniquement en version SOHC, de 1983 à 2005) et VQ (V6 DOHC 2.0L à 4.0L depuis 1994) utilisent des chambres de combustion hémisphériques. Les chambres des moteurs Z et VG sont de véritables chambres hémisphériques, tandis que celle du VQ est de forme pentagonale.

Amédée Gordini équipa le moteur Cléon-Fonte du constructeur Renault d'une culasse hémisphérique pour les versions compétition.

On retrouva ainsi une culasse hémisphérique sur, notamment, les Renault 12 Gordini et Renault 5 Alpine^[18].

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