Als wir Anfang des Jahres die Idee eines modernen Chevy gegen Ford Small-Block Build-Offs vorstellten, war die Resonanz überwältigend – es war sofort klar, dass dies ein Kopf-an-Kopf-Kampf war, der verwirklicht werden musste. Und obwohl es etwas länger gedauert hat, als wir erwartet hatten, um die beiden zusammenzubringen, sind wir jetzt offiziell bereit für die Showtime.
Für den Fall, dass Sie unsere Vorschau auf die Serie Anfang des Jahres verpasst haben, wollen wir Sie auf den neuesten Stand bringen.
Wenn wir zwei Triebwerke auswählen sollten, die für das Wiederaufleben der modernen Musclecars entscheidend waren, dann wären das der modulare Small-Block-V8 mit obenliegender Nockenwelle von Ford, vor allem in seiner jüngsten 5,0-Liter-Version, und der allgegenwärtige Small-Block von GM, der in der LS3-Konfiguration besonders schmackhaft (und dennoch erschwinglich) ist. Das Konzept bestand darin, aufgerüstete Versionen beider Motoren zu bauen, ohne dabei zu extrem zu werden; etwas, das man ohne Probleme in einen Alltagsfahrer mit einer Laufleistung von über 50.000 Meilen einbauen kann. Der Block, die Köpfe und die Ansaugkrümmer mussten OEM-Gegenstücke sein, aber von da an lag es an uns, ihn mit den besten Teilen für unter zehntausend Euro zu bauen.
Beide dieser Motoren liefern jede Menge PS und Drehmoment, und zwar direkt aus der Verpackung heraus. Da bereits Unmengen dieser Motoren nicht nur für Autos wie den Camaro, die Corvette und den Mustang, sondern auch für die Full-Size-Pickups und SUVs mit dem Bowtie oder dem Blue Oval produziert werden, werden diese Triebwerke schnell zu den Favoriten für den Motortausch bei Hot Roddern, egal ob sie einen alten Falcon oder einen NB Miata aufrüsten.
Auch wenn die Außenmaße nicht in unsere Bewertungsparameter für den Build-Off einfließen, sind die Unterschiede zwischen dem 6,2-Liter-LS3 und dem DOHC-Design des Coyote 5.0 sicherlich erwähnenswert.
Und was die Leistung angeht, sind der serienmäßige LS3 und der Coyote eng beieinander liegende Rivalen – nur eine Handvoll Ponys trennen die beiden ab Werk. Daher gibt es natürlich seit Jahren endlose Leistungsvergleiche zwischen den beiden, bei denen Spekulanten behaupten, dass der eine Motor den anderen mit nur einem Bolt-on hier oder einem ECU-Tuning dort übertrifft.
Mit dieser Testreihe haben wir beschlossen, den Spekulationen ein Ende zu setzen. Aber anstatt einfach jede beliebige Kombination von verfügbaren Teilen in diese Mühlen zu werfen, wollten wir einen realen Ansatz wählen, der die Art von Aufbau nachbildet, die Sie in Ihrer eigenen Garage in Angriff nehmen könnten.
Wir haben Teile von zahlreichen Aftermarket-Komponentenherstellern bezogen, aber ein großer Teil der in diesem Build verwendeten Teile stammt direkt von GM über Chevrolet Performance.
Die Grundregeln
- $9.999 oder weniger Teilebudget
- Natürlich angesaugt
- Stock-Hubraum
- Nahe 11:1 Verdichtung
- Serien-Saugrohr
- Straßenwagenfreundlich – keine wilden Nockenwellen
- Hydraulische Rollennockenwellen
- Werks-PCMs
- 91 Oktan und bleifreies VP-Rennbenzin
Dieses Budget deckt im Wesentlichen die Rohmaterialien für den Zusammenbau dieser Motoren ab – zusätzliche Kosten für die Bearbeitung, Montage, externe Komponenten und andere Nebenkosten sind darin nicht enthalten. Beide Triebwerke werden aus Vollaluminium bestehen und wurden am selben Tag beim örtlichen Motorenbauer L&R Engines zusammengebaut. Von dort aus haben wir die beiden zu Westech Performance gebracht, um sie auf dem Prüfstand zu testen – die Ergebnisse werden Sie in Kürze sehen. In der Zwischenzeit werfen wir einen genaueren Blick auf unseren Chevy Small-Block.
Das Bottom End
Die Grundlage des LS3-Baus ist ein nackter Block von Chevy Performance (PN 12623967, erhältlich bei Jegs). Offiziell gibt Chevrolet an, dass dieser Block bis 525 PS validiert ist, aber wir haben wenig Zweifel daran, dass er in der Lage ist, über 800 PS mit Leichtigkeit zu bewältigen. Die Nutzung und die Zeit, in der die Leistung erreicht wird, sind letztendlich die wichtigsten Faktoren für die Haltbarkeit eines jeden Motorblocks, und der LS3 bildet da keine Ausnahme. Aber bei typischer Hochleistungs-Straßenbenutzung ist es eine ziemlich sichere Wette, dass die offiziellen Zahlen von Chevy konservativ sind.
Wir haben in Erwägung gezogen, bei der serienmäßigen LS3-Kurbelwelle zu bleiben, aber die LSA-Kurbelwelle bietet eine Reihe von Vorteilen bei nur geringfügig höheren Kosten, da sie sowohl leichter ist als auch eine höhere Festigkeit aufweist.
Natürlich schadet es nicht, die Haltbarkeit der Komponenten zu verbessern, wo immer es möglich ist, also haben wir eine LSA-Werkskurbel von Pace Performance (PN 12641691) für diese Aufgabe ausgewählt. Während die serienmäßige LS3-Kurbel ein ziemlich robustes Teil ist, besteht die LSA-Kurbel aus geschmiedetem Stahl und nicht aus Sphäroguss wie bei der LS3-Kurbel, außerdem ist die LSA-Kurbel billiger als eine LS3-Kurbel. Abgesehen von der verbesserten Festigkeit ist die LSA-Kurbel auch mehr als zehn Prozent leichter, und eine Gewichtsersparnis bei der rotierenden Masse ist immer ein schöner Bonus.
„Beachten Sie, dass es zwei verschiedene Versionen der LSA-Kurbel gibt, die in der Produktion verwendet wurden“, sagt Greg Was von Pace Performance. „Die ältere Version mit nicht polymerbeschichteten Haupt- und Pleuellagern (PN 12603616) wurde in den Cadillac CTS-V-Motoren von 2009-2011 verwendet, während die neuere Version (PN 12641691 – die, die wir hier verwendet haben) ihren Weg in einige der CTS-V-Motoren von 2011 und alle CTS-Vs von 2012-2015 sowie in alle Camaro ZL1-Motoren von 2012-2015 fand.“
LS3 Bare Block Completion Kit
Chevrolet Performance bietet auch ein Kit an, das alle endgültigen Komponenten zusammenbringt, die Sie benötigen, um einen LSX- oder GEN IV-Serienmotor abzudichten und fertigzustellen.
PN 12575742 beinhaltet folgendes:
- Vordere Motorabdeckung (1) PN 809-12633906
- Kanalabdeckung (1) PN 809-12599296
- Kopfbefestigungsdübel (4) PN 809-12570326
- Kurbelwellensensor (1) PN 809-12585546
- Kurbelwellensensorschraube (1) PN 809-11515756
- Steuerkettendämpfer (1) PN 809-12588670
Weiter geht es mit der Kette, haben wir einen Satz Stangen von Lunati gekauft (PN 70361251-8). Diese Stangen werden hier in den USA aus geschmiedetem 4340-Stahl in Flugzeugqualität hergestellt, mit ARP-Schrauben versehen und mit einer Toleranz von 1,5 Gramm ausgewuchtet. Die Tatsache, dass sie für weniger als 600 Dollar pro Satz zu haben sind, machte dieses Upgrade zu einem Kinderspiel.
Dazu gehört ein Satz geschmiedeter Mahle-Kolben (PN 197714865) und Ringe (PN HV385). Es handelt sich um einen 376er-Kolben mit Standardbohrung und 12 cm³-Dom, aber aufgrund der massiven Domkonstruktion haben wir den Kolben auf 8 cm³ verkleinert, um die Verdichtung näher an unser 11:1-Kriterium (11,03:1) für beide Motoren zu bringen. Wenn Sie einen Hochleistungsmotor bauen, gilt das alte Sprichwort, dass Sie das bekommen, wofür Sie bezahlen, fast überall, aber es ist besonders wichtig, diesen Rat zu beherzigen, wenn es um Kolben geht.
„Geschmiedete Kolben sind stärker und haltbarer als gegossene Kolben, was bei den meisten Serienanwendungen der Fall ist“, bemerkt Craig Lancaster von Mahle Motorsports. „Aufgrund der höheren Festigkeit eines geschmiedeten Kolbens kann er den hohen Belastungen und Drücken im Motorsport und anderen extremen Anwendungen standhalten. Gegossene Kolben haben in der Regel einen hohen Siliziumgehalt, der es zwar ermöglicht, das Spiel zwischen Kolben und Wand aufgrund der geringen Wärmeausdehnung eng zu halten, ihn aber auch anfällig für Schäden macht, wenn es zu Detonationen kommt. Bei geschmiedeten Kolben haben wir die Wahl und können je nach Anwendung eine von zwei Legierungen verwenden: 4032 oder 2618.“
Das Phosphatbeschichtungsverfahren von Mahle verleiht dem Kolben sein graues Aussehen. Diese Beschichtung sorgt für einen Schmierfilm in den Bolzenbohrungen und Ringnuten, bis das Ölsystem des Motors den Betriebsdruck erreicht hat, was besonders bei der Erstinbetriebnahme und beim Einlaufen des Motors zum Schutz vor Abrieb und Mikroverschweißung nützlich ist.
Gusskolben haben im Allgemeinen einen hohen Siliziumgehalt, der es zwar ermöglicht, das Spiel zwischen Kolben und Wand aufgrund der geringen Wärmeausdehnung eng zu halten, ihn aber auch anfällig für Schäden macht, wenn es zu Detonationen kommt. – Craig Lancaster, Mahle Engine Components
„Für Straßen-/Streifenanwendungen ist 4032 oft die beste Wahl. Da die Legierung 4032 etwa 12 Prozent Silizium enthält, wird die Wärmeausdehnung relativ gering gehalten, was einen geringeren Verschleiß und ein engeres Spiel zwischen Kolben und Wand ermöglicht. Dies führt zu einem ruhigeren Betrieb, weshalb sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignet. 2618 besteht aus wesentlich weniger Silizium, das einen größeren Abstand zwischen Kolben und Wand erfordert, und ist verformbarer, so dass es den extremen Belastungen im Rennsport und anderen Anwendungen mit extremer Leistung standhalten kann, auch wenn es dafür Kompromisse bei der Haltbarkeit eingeht, da es schneller erweicht. Mahle verwendet 2618 für Anwendungen mit extremer Beanspruchung, wie z.B. Rennmotoren, die regelmäßig überholt werden müssen“, sagt Lancaster.
Um die LS3 so nah wie möglich an das von uns angestrebte Verdichtungsverhältnis von 11:1 heranzubringen, wurden die Kolben verkleinert, um das Verdichtungsverhältnis etwas zu senken. Am Ende hatten wir ein Verdichtungsverhältnis von 11,3:1, womit die Verdichtung des LS3-Motors um 0,2 Punkte höher ist als die des Coyote-Motors. Aber wie beim Coyote-Motor, der 1,84 cm³ mehr Hubraum hat (aufgrund einer leichten Überbohrung gegenüber der Werksspezifikation), sind die Auswirkungen auf die Leistung vernachlässigbar.
Insgesamt bietet uns die LS3-Kombination im unteren Bereich eine solide Grundlage, auf der wir Leistung aufbauen können, ohne das Budget (oder den Motorblock) dafür zu sprengen.
Top End
Nachdem das untere Ende des Motors für eine Leistungssteigerung gegenüber dem Serienmotor aufgerüstet wurde, schauen wir uns nun die obere Hälfte der Gleichung an, um zu sehen, wo wir einige signifikante Leistungssteigerungen erzielen können.
Einbau der Comp Nockenwelle in unsere LS3
Comp Cams Teile wurden für den Löwenanteil der Komponenten des Ventiltriebs ausgewählt, einschließlich der Nockenwelle unserer Wahl (PN 54-469-11) und eines passenden Federsatzes für den erhöhten Hub und d. Wir haben uns für diese spezielle Nockenwelle entschieden, weil sie die Dauer und den Hub im Vergleich zur Seriennockenwelle erhöht hat, was wiederum ein breiteres Leistungsband mit mehr Drehmoment im mittleren Bereich und ein höheres Top-End zur Folge haben sollte, wenn auch auf Kosten des Drehmoments im unteren Bereich.
Spezifikationen der Nockenwelle
- Dauer: 231 Einlass / 247 Auslass bei .050″
- Hub: .617 Einlass / .624 Auslass
- Nockenwellenseparation: 113 Grad
Chevrolet Performance liefert auch die Kipphebel (PN 12569167/Einlass und 10214664/Auslass). Die direkte OEM-Anpassung bedeutet, dass die Installation ein Kinderspiel ist und sie funktionieren hervorragend mit dem Rollentriebsatz von Comp.
Und wenn man die Seriennockenwelle austauscht, möchte man idealerweise auch den Ventiltrieb aufrüsten, um sicherzugehen, dass alle Komponenten für die Aufgabe gerüstet sind, daher war es sinnvoll, die neue Nockenwelle mit Ventiltriebkomponenten abzustimmen, die ebenfalls von Comp Cams stammen.
Mit der Umstellung von der Seriennockenwelle auf das Comp-Teil wussten wir, dass wir robustere Komponenten für den Ventiltrieb brauchen würden, um den größeren Hub und die längere Dauer zuverlässig zu bewältigen. Die Ventilfedern von Comp (PN 26926TS-KIT) sind für genau das ausgelegt – für mehr Hub und höheren Federdruck. Die Doppelfedern bestehen aus dem Super Clean Draht von Comp und sind fast so leicht wie Titan; mit einer verbesserten Harmonik gegenüber den Serienfedern halten sie auch viel länger.
Das Design der hydraulischen Rollenstößel von Comp Cams Pro Magnum minimiert die interne Kolbenbewegung, um die Probleme mit offenen Ventilen zu reduzieren und höhere Motordrehzahlen zu ermöglichen und somit die Leistung zu steigern. Die Oberfläche dieser Stößel wurde außerdem mit einer schwarzen Oxidbeschichtung versehen, um die Oberflächenreibung, den Verschleiß und die Schmierungstemperaturen deutlich zu reduzieren.
Die Pro Magnum Stößel von Comp Cams (PN 875-16) sind außerdem speziell für höhere Motordrehzahlen ausgelegt. Wenn ein Motor mit einer hydraulischen Rollennockenwelle ausgestattet ist – wie unsere LS3 – wird die Leistung bei hohen Drehzahlen durch die falsche Positionierung des internen Kolbens eingeschränkt, da der Stößel unweigerlich „aufpumpt“. Diese falsche Positionierung kann zu gebrochenen Ventilen und damit zu Leistungsverlusten oder sogar Motorausfällen führen, und diese Stößel mit reduziertem Hub bieten in dieser Hinsicht einen deutlichen Vorteil gegenüber den serienmäßigen hydraulischen Hochleistungsstößeln.
Wir haben außerdem den Comp Cams-Kipphebel-Aufrüstsatz (PN 13702-KIT) verwendet, um die serienmäßigen LS-Kipphebel in gefangene Rollenkipphebel umzubauen. Diese sind ebenfalls für Anwendungen mit hohen Drehzahlen ausgelegt und ermöglichen es dem Kipphebel, den größeren Hub der neuen Nockenwelle zu bewältigen.
Abgerundet wird das Ventiltriebpaket durch die Hi-Tech-Stößelstangen (PN 7955-16) von Comp Cams. Diese Stößelstangen werden aus einer hochwertigen Premium-Stahllegierung hergestellt, um die Festigkeit und Haltbarkeit zu erhöhen. Sie sind weitaus steifer als die serienmäßigen Stößelstangen und robust genug, um die erhöhten Ventilfederdrücke zu bewältigen, die sich aus dem aggressiveren Nockenprofil ergeben, das wir verwenden.
Wenn Sie die serienmäßigen Kipphebel verwenden, ist das Comp Cams Trunnion Upgrade Kit eine günstige Versicherung gegen einen möglichen Ausfall. Nach dem Einbau haben die Kipphebel einen vollen 360-Grad-Bewegungsbereich, während die serienmäßigen Teile nur begrenzt beweglich sind.
Anfänglich hatten wir geplant, nicht importierte LS3-Zylinderköpfe von Chevy Performance zu verwenden, aber als wir feststellten, dass diese Zylinderköpfe nur 200 Dollar von den werksseitig CNC-gefertigten LS3-Varianten von Chevy Performance entfernt waren, entschieden wir uns für letztere. Für diese relativ geringe Summe bieten die portierten LS3-Köpfe eine Reihe von Vorteilen gegenüber den gegossenen LS3-Köpfen, wobei der wichtigste Grund auf der Hand liegt – die Erhöhung des Luftstroms bei gleichzeitiger Verringerung der Turbulenzen im Zylinder.
Als wir den relativ geringen Preisanstieg von den portierten LS3-Köpfen zu den LS9-Einheiten mit einer ähnlichen CNC-Behandlung sahen, war die Wahl klar. Es handelt sich um die gleichen Zylinderköpfe, die GM an die C6 Corvette ZR1 geschraubt hat, aber durch die Portierung der Ansaugkanäle haben sie jetzt einen um etwa zehn Prozent besseren Durchfluss als die in der Produktion verwendeten Köpfe.
„Die CNC-Portierung wird bei diesen Zylinderköpfen durchgeführt, um die Leistung bei hohen Drehzahlen zu verbessern“, erklärt Rocko Parker von Chevrolet Performance. „Die Köpfe haben im unteren Bereich des Leistungsbandes etwas weniger Leistung als die nicht CNC-gefertigten Köpfe, basierend auf den Ergebnissen unserer Tests. Aber am oberen Ende des Drehzahlbandes bringen sie mehr Leistung, so dass sie am besten für einen Motor geeignet sind, bei dem hohe Leistung und hohe Drehzahlen erwünscht sind.“
Die Billet-Kraftstoffleitungen von FAST sehen nicht nur schick aus, sie können auch mehr Kraftstoff aufnehmen und liefern wesentlich mehr Volumen als die serienmäßigen Kraftstoffleitungen – genug, um Motoren mit mehr als 1000 PS zu versorgen.
Und wenn wir den Motor mit den Einbauten ausstatten, die er braucht, um mehr Leistung zu bringen, müssen wir ihn auch mit mehr Luft und Kraftstoff versorgen, um das zu erreichen. An der Kraftstofffront haben wir einen Satz F.A.S.T. LSX High-Flow Billet-Kraftstoffleitungen (PN 146027-KIT) montiert, und obwohl wir ursprünglich geplant hatten, diese mit einem Satz F.A.S.T.Einspritzdüsen von F.A.S.T. mit 65 lb/h (PN 30657-8) zu kombinieren, ging uns das Budget aus, also entschieden wir uns für die serienmäßigen Teile.
Um den gewünschten größeren Knall zu erzielen, installierten wir einen Satz FAST-Zündspulen (PN 30256-8). Diese sorgen für einen heißeren Funken als die serienmäßigen Teile und sind ideal für einen Mittelklasse-Saugmotor wie unseren, obwohl sie auch für Motoren mit bis zu 15-20 Pfund Ladedruck und bis zu etwa 1.500 PS geeignet sind.
Wir haben uns in letzter Minute eine Nick Williams Billet Drosselklappe von Cunningham Motorsports geliehen, da das Howell EFI System uns nicht erlaubte, eine Kabeldrosselklappe zu verwenden.
Alles zusammenfügen
Getting Funken von den Spulen zu den Zündkerzen wird durch einen Satz von MSD Stecker Drähte versendet werden. Entwickelt, um zuverlässigen Strom in Hochtemperaturanwendungen zu liefern, haben ihre 8,5 mm Super Conductor Drahtsätze einen speziellen spiralförmig gewickelten Kern, der nur 40-50 Ohm Widerstand pro Fuß ergibt, während Dual-Crimp-Edelstahlklemmen Schnappverschlüsse aufweisen, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten.
Wenn es ein übergreifendes Thema zu unserem LS3-Build gibt, könnte es eines der straßentauglichen Verwendbarkeit in erster Linie und maximale Leistung in zweiter sein. Wir sind natürlich daran interessiert, diese LS3 wirklich zum Singen zu bringen, aber in Anbetracht der Tatsache, dass ein Motor nicht allein aufgrund der schieren Spitzenleistung „gewinnen“ wird (zusammen mit der Preisobergrenze, die wir bei diesem Head-to-Head-Build verwenden), hatte bei der Auswahl der Komponenten die zuverlässige Erzeugung von Leistung über den gesamten Drehzahlbereich oberste Priorität.
Das macht den Motor auch bis zu einem gewissen Grad zukunftssicher und ermöglicht eine gewisse Flexibilität in Bezug auf den Austausch von Teilen in der Zukunft und die Möglichkeit, irgendwann auf Zwangsansaugung umzusteigen, wenn wir das zu einem späteren Zeitpunkt tun wollen. Es schadet nie, sich einige Optionen für die Zukunft offen zu halten.
In der Zwischenzeit interessiert uns jedoch, wie sich der LS3 im Vergleich zum Coyote 5.0 mit einem ähnlichen Budget schlägt. Mit 1,2 Litern zusätzlichem Hubraum könnte der Chevy in puncto Leistung pro Kubikzoll die Nase vorn haben, aber er könnte dies auch durch zusätzliches Drehmoment im unteren Drehzahlbereich wieder wettmachen.
Nun, da die LS3 zusammengebaut ist, ist der nächste Halt für diese Mühle der Motorprüfstand bei Westech Performance, wo wir nicht nur die aktuelle Kombination testen und abstimmen, sondern auch einige Komponenten austauschen werden, um zu sehen, wie sie die Leistung des Motors beeinflussen.
Und während diese beiden Motoren in der Standardkonfiguration eine ähnliche Leistung erbringen, ist die Art und Weise, wie sie dies tun, sehr unterschiedlich. Chevys Stößelmotor der alten Schule hat sich immer noch bewährt, während Fords DOHC-Konstruktion in den letzten zwei Jahrzehnten zu einer beeindruckenden Plattform für die Leistung des blauen Ovals weiterentwickelt wurde.
Aber welcher Motor wird sich in diesem Kopf-an-Kopf-Rennen durchsetzen? Die Prüfstandssitzungen werden Bände sprechen – halten Sie die Augen offen für die Informationen, die Sie in Kürze erhalten werden.
Wie Sie sehen können, haben wir das Budget unterschritten.