Lorsque nous avons posé l’idée d’une construction moderne de petits blocs Chevy contre Ford plus tôt cette année, la réponse que nous avons reçue était écrasante – il était immédiatement évident que c’était un combat frontal qui devait se concrétiser. Et bien que cela ait pris un peu plus de temps que prévu pour réunir la paire, nous sommes maintenant officiellement prêts pour le show time.
Au cas où vous auriez manqué notre aperçu de la série plus tôt cette année, mettons-nous à jour.
Si nous devions choisir les deux moteurs qui ont joué un rôle déterminant dans la résurgence moderne des musclecars, il faudrait que ce soit le petit bloc V8 modulaire à arbre à cames en tête de Ford, en particulier dans sa plus récente itération de 5,0 litres, et l’omniprésent petit bloc Chevy de GM, qui est particulièrement savoureux (et pourtant financièrement accessible) en configuration LS3. L’idée était de construire des versions améliorées de ces deux moteurs sans tomber dans l’extrême ; quelque chose que l’on peut installer dans une voiture de tous les jours pendant plus de 80 000 km sans problème. Le bloc, les têtes et les collecteurs d’admission devaient être des homologues d’origine, mais à partir de là, c’était à nous de le construire avec les meilleures pièces pour moins de dix mille dollars.
Ces deux moteurs produisent beaucoup de puissance et de couple dès la sortie de la boîte ; avec des cargaisons de ces moteurs déjà produites non seulement pour être utilisées dans des voitures comme la Camaro, la Corvette et la Mustang, mais aussi pour les pickups et les SUV pleine grandeur produits qui portent la Bowtie ou l’ovale bleu également, ces moteurs deviennent rapidement les favoris des échanges de moteurs pour les hot rodders, qu’ils construisent une vieille Falcon ou une Miata NB.
Alors que les dimensions externes ne joueront pas dans nos paramètres de jugement pour le build-off, les différences d’emballage entre le LS3 de 6,2 litres et le design DOHC du Coyote 5.0 sont certainement à noter.
Et en termes de rendement, le LS3 d’origine et le Coyote sont des rivaux étroitement appariés – seulement une poignée de chevaux séparent la paire de l’usine. Alors bien sûr, il y a eu une course de banc sans fin entre les deux pendant des années, avec des spéculateurs proclamant qu’un moteur est intrinsèquement plus performant que l’autre avec seulement un boulon ici ou un réglage ECU là.
Avec cette série de tests, nous avons décidé de mettre fin à la spéculation. Mais plutôt que de jeter n’importe quelle combinaison de pièces disponibles à ces usines, nous avons voulu adopter une approche réelle qui reproduit le genre de construction que vous pourriez entreprendre dans votre propre garage.
Nous nous sommes approvisionnés auprès de nombreux fabricants de composants du marché secondaire, mais une part importante des pièces utilisées dans cette construction provient directement de GM par le biais de Chevrolet Performance.
Les règles de base
- Budget de pièces de 9 999 $ ou moins
- Apiration naturelle
- Cylindrée d’origine
- Près de 11 :1 compression
- Faire fonctionner un collecteur d’admission de style production
- Street car friendly – pas de cames sauvages
- Arbres à cames à rouleaux hydrauliques
- PCM d’usine
- Essence de course à 91 octanes et sans plomb VP
Ce budget couvre essentiellement les matières premières pour mettre ces moteurs ensemble – coûts supplémentaires pour l’usinage, l’assemblage, les composants externes et autres accessoires ne seront pas inclus. Les deux moteurs seront de type tout aluminium et ont été assemblés le même jour chez le constructeur local L&R Engines. De là, nous avons emmené les deux moteurs chez Westech Performance pour des tests sur banc d’essai, dont vous verrez les résultats très bientôt. En attendant, regardons de plus près notre petit bloc Chevy.
La partie inférieure
La base de la construction LS3 est un bloc nu de Chevy Performance (PN 12623967, disponible chez Jegs). La ligne officielle de Chevrolet est que ce bloc est validé jusqu’à 525 chevaux, mais nous avons peu de doute qu’il est capable de gérer de manière fiable plus de 800 chevaux avec facilité. L’utilisation et le temps à la puissance sont finalement les plus grands facteurs de durabilité pour tout bloc particulier, et le LS3 ne fait pas exception. Mais dans le cadre d’une utilisation typique de voiture de rue à haute performance, il y a fort à parier que les chiffres officiels de Chevy sont conservateurs.
Nous avons envisagé de nous en tenir à la manivelle LS3 d’origine, mais la manivelle du LSA offre un certain nombre d’avantages pour une légère augmentation du coût, offrant à la fois un poids plus léger et une résistance accrue.
Bien sûr, cela ne fait pas de mal d’améliorer la durabilité des composants lorsque nous le pouvons, alors nous avons choisi une manivelle LSA d’origine de Pace Performance (PN 12641691) pour le travail. Alors que le LS3 d’origine est une pièce assez solide, la manivelle LSA est fabriquée en acier forgé plutôt qu’en fer nodulaire comme celle du LS3, et elle est en fait moins chère que le LS3. En dehors de la résistance améliorée, la manivelle LSA est également plus de dix pour cent plus légère, et trouver quelques économies de poids de masse rotative est toujours un bonus agréable.
« Gardez à l’esprit qu’il existe deux versions différentes de la manivelle LSA qui ont été utilisées en production », explique Greg Was de Pace Performance. « L’ancienne version avec des coussinets principaux et de bielle non revêtus de polymère (PN 12603616) a été utilisée avec les moteurs Cadillac CTS-V 2009-2011, tandis que la version plus récente (PN 12641691 – celle que nous avons utilisée ici) a trouvé sa place dans certains des moteurs CTS-V 2011 et dans tous les CTS-V 2012-2015, ainsi que dans tous les moteurs Camaro ZL1 2012-2015. »
Kit de finition de bloc nu LS3
Chevrolet Performance offre également un kit qui rassemble tous les composants finaux dont vous aurez besoin pour sceller et compléter un moteur de production LSX ou GEN IV.
PN 12575742 comprend les éléments suivants :
- Couvercle avant du moteur (1) PN 809-12633906
- Couvercle de vilebrequin (1) PN 809-12599296
- Pièces de fixation de tête (4) PN 809-12570326
- Capteur de vilebrequin (1) PN 809-12585546
- Boulon de capteur de vilebrequin (1) PN 809-11515756
- Amortisseur de chaîne de distribution (1) PN 809-12588670
En remontant la chaîne, nous avons pris un jeu de tiges de Lunati (PN 70361251-8). En restant dans le thème de la durabilité, ces tiges sont construites ici aux États-Unis à partir d’acier forgé 4340 de qualité aéronautique, sont livrées complètes avec des vis ARP et sont équilibrées avec une tolérance de 1,5 gramme. Le fait qu’elles puissent être achetées pour moins de 600 $ l’ensemble a fait de cette mise à niveau une évidence.
Constitué d’un ensemble de pistons Mahle forgés (PN 197714865) et de segments (PN HV385). Il s’agit d’un piston 376 d’alésage standard avec un dôme de 12 cm3, mais en raison de la conception du dôme plein, nous avons réduit le piston à 8 cm3 pour obtenir une compression plus proche de notre critère de 11:1 (11,03:1) pour les deux moteurs. Lorsque vous construisez un moteur de performance à haut régime, le vieil adage selon lequel vous obtenez ce pour quoi vous payez s’applique presque partout, mais il est particulièrement important de tenir compte de ce conseil lorsqu’il s’agit de pistons.
« Les pistons forgés sont plus solides et plus durables que les pistons coulés, ce qui est le cas pour la plupart des applications de stock », note Craig Lancaster de Mahle Motorsports. « En raison de la résistance accrue d’un piston forgé, il peut résister aux charges et pressions élevées des sports automobiles et autres applications extrêmes. Les pistons coulés ont généralement une teneur élevée en silicium qui, bien qu’elle permette de réduire le jeu entre le piston et la paroi en raison du faible taux d’expansion thermique, les rend également vulnérables aux dommages en cas de détonation. Avec un piston forgé, nous avons des options et pouvons utiliser l’un des deux alliages selon l’application, le 4032 ou le 2618. »
Le processus de revêtement phosphate de Mahle fournit l’aspect gris au piston. Ce revêtement fournit un film lubrifiant dans les alésages des axes et les gorges des segments jusqu’à ce que le système d’huile du moteur atteigne la pression de fonctionnement, ce qui est particulièrement utile lors du démarrage initial et du rodage du moteur pour le protéger contre le grippage et les micro-soudures.
Les pistons coulés ont généralement une teneur élevée en silicium qui, bien qu’elle permette de faire fonctionner le jeu entre le piston et la paroi de manière serrée en raison du faible taux d’expansion thermique, la rend également vulnérable aux dommages en cas de détonation. – Craig Lancaster, Mahle Engine Components
« Pour les applications de rue/strip, le 4032 est souvent le meilleur choix. Comme l’alliage 4032 contient environ 12 % de silicium, l’expansion thermique est maintenue relativement faible, ce qui permet de réduire l’usure et de resserrer les jeux entre le piston et la paroi. Il en résulte un fonctionnement plus silencieux, ce qui explique pourquoi il est bien adapté à une grande variété d’applications. Le 2618 est composé de beaucoup moins de silicium, ce qui nécessite un dégagement plus important entre le piston et la paroi, et il est plus malléable, ce qui le rend capable de supporter les charges extrêmes des courses et d’autres applications à rendement extrême, tout en compromettant la durabilité car il se ramollit beaucoup plus rapidement. Mahle utilise le 2618 dans les applications extrêmes, comme les moteurs de course qui sont soumis à un programme de reconstruction régulier », explique Lancaster.
Afin d’amener le LS3 aussi près que possible du taux de compression de près de 11:1 que nous recherchons pour les deux moteurs, les pistons ont été réduits pour faire baisser légèrement le taux de compression. Nous avons fini par obtenir un taux de compression de 11,3:1 après tout ce qui a été dit et fait, ce qui place la compression du moteur LS3 0,2 point plus haut que celle du Coyote. Mais, comme l’augmentation de cylindrée de 1,84ci du Coyote (due à un léger sur-alésage par rapport aux spécifications d’usine), son effet sur les performances sera négligeable.
Ensemble, la combinaison du bas de gamme du LS3 nous donne une base solide comme le roc pour construire la puissance tout en ne soufflant pas le budget (ou le bloc) pour y arriver.
Haut de gamme
Avec le bas de gamme du moteur convenablement musclé pour une performance accrue par rapport au stock, nous regardons la moitié supérieure de l’équation pour voir où nous pouvons faire des gains de performance significatifs.
Installation de la came Comp dans notre LS3
Des pièces Comp Cams ont été sélectionnées pour la part du lion des composants de la commande des soupapes, y compris notre arbre à cames de choix (PN 54-469-11) et un ensemble de ressorts appariés pour la levée et le d accrus. Nous avons opté pour cette came particulière en raison de ses spécifications d’augmentation de la durée et de la levée par rapport au bâton d’origine, ce qui, à son tour, devrait fournir une bande de puissance plus large avec plus de couple à mi-régime et un haut régime plus élevé, bien qu’à un léger coût pour le couple à bas régime.
Spécifications de l’arbre à cames
- Durée : 231 admission / 247 échappement à .050″
- Lift : .617 admission / .624 échappement
- Séparation des lobes : 113 degrés
Chevrolet Performance a également fourni les culbuteurs (PN 12569167/Intake et 10214664/Exhaust). Le montage direct de style OEM signifie que l’installation est un jeu d’enfant et qu’ils fonctionnent parfaitement avec le kit de tringles à rouleaux de Comp.
Et si vous remplacez la came d’origine, idéalement, vous allez vouloir mettre à niveau la commande des soupapes également pour vous assurer que tous les composants sont renforcés pour le travail, il était donc logique de faire correspondre le nouvel arbre à cames avec des composants de commande des soupapes provenant également de Comp Cams.
Avec le passage de l’arbre à cames d’origine à la pièce Comp, nous savions que nous aurions besoin de composants de commande des soupapes plus robustes afin de gérer de manière fiable la levée et la durée accrues. Les ressorts de soupape Comp (PN 26926TS-KIT) sont conçus pour cela : gérer une levée plus importante et une pression de ressort accrue. Les ressorts doubles sont fabriqués à partir du fil Super Clean de Comp et sont presque aussi légers que le titane ; avec des harmoniques améliorées par rapport aux ressorts d’origine, ils dureront également beaucoup plus longtemps. Des retenues en acier à outils sont incluses avec ce kit.
La conception des poussoirs à rouleaux hydrauliques Comp Cams Pro Magnum minimise le mouvement interne du piston pour réduire les problèmes d’ouverture des soupapes et permettre un régime moteur plus élevé, augmentant ainsi la puissance. La surface de ces poussoirs a également été revêtue d’oxyde noir pour réduire de manière significative la friction de surface, l’usure et les températures de lubrification.
Les poussoirs Pro Magnum de Comp (PN 875-16) sont également spécifiquement conçus pour fonctionner à des régimes moteur plus élevés. Lorsqu’un moteur est équipé d’un arbre à cames à rouleaux hydrauliques – comme l’est notre LS3 – les performances à haut régime sont limitées par le mauvais positionnement du piston interne, car le lifter » gonfle » inévitablement. Ce mauvais positionnement peut entraîner la rupture des soupapes et donc une perte de puissance, voire une panne de moteur, et ces poussoirs à course réduite offrent un avantage distinct par rapport aux poussoirs hydrauliques haute performance standard à cet égard.
Nous avons également utilisé le kit de mise à niveau de troncs Comp Cams (PN 13702-KIT) pour convertir les culbuteurs LS d’origine en troncs de rouleaux capturés. Ces derniers sont également conçus pour les applications à haut régime et, comme les autres composants de la commande des soupapes, ils permettent au culbuteur de gérer la levée accrue fournie par le nouvel arbre à cames.
Les poussoirs Hi-Tech de Comp Cams (PN 7955-16) complètent l’ensemble de la commande des soupapes. Construit en utilisant un alliage d’acier premium de haute qualité pour une résistance et une durabilité renforcées, ces poussoirs sont beaucoup plus rigides que les pièces d’origine et sont assez robustes pour gérer les pressions accrues des ressorts de soupape qui résultent du profil de came plus agressif que nous utilisons.
Si vous utilisez les culbuteurs de série, le kit de mise à niveau de tourillon Comp Cams est une assurance bon marché contre une défaillance potentielle. Une fois installés, les culbuteurs ont une plage de mouvement complète de 360 degrés, alors que les pièces d’origine sont limitées.
Initialement, nous avions prévu d’utiliser des culasses LS3 non signalées de Chevy Performance, mais une fois que nous avons découvert que seulement 200 $ séparaient ces culasses des variantes LS3 à montage CNC d’usine de Chevy Performance, nous avons opté pour ces dernières. Pour cette somme relativement dérisoire, les culasses LS3 portées offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux LS3 en pièces moulées, avec la raison évidente numéro un – augmenter le flux d’air tout en diminuant la turbulence vers le cylindre.
Une fois que nous avons vu la hausse de prix relativement mineure pour passer des têtes LS3 portées aux unités LS9 avec un traitement CNC similaire, le choix était clair. Ce sont les mêmes culasses que GM a boulonnées sur la Corvette ZR1 C6, mais suite au portage des canaux d’admission, elles circulent maintenant environ dix pour cent mieux que celles utilisées en production.
« Le portage CNC est effectué sur ces culasses pour améliorer la puissance à haut régime », explique Rocko Parker de Chevrolet Performance. « Les culasses font généralement un peu moins de puissance que les culasses non-CNC dans la partie basse de la bande de puissance, d’après ce que nous avons testé. Mais sur la partie supérieure de la plage de régime, elles font plus de puissance, donc elles sont mieux adaptées à un moteur où une puissance élevée et un haut régime sont souhaités. »
En plus d’avoir une belle apparence, les rails de carburant billetté de FAST peuvent contenir plus de carburant et fournir substantiellement plus de volume que leurs homologues d’origine – assez pour alimenter des moteurs développant plus de 1000 chevaux.
Et si nous allons équiper le moteur avec les internes dont il a besoin pour faire plus de puissance, nous allons devoir lui fournir un approvisionnement accru en air et en carburant pour y parvenir. En ce qui concerne le carburant, nous avons boulonné un ensemble de rails de carburant F.A.S.T. LSX high-flow (PN 146027-KIT) et alors que nous avions initialement prévu de les associer à un ensemble d’injecteurs F.A.S.T. de 65 lb-hr.(PN 30657-8), nous étions à court de budget, alors nous avons opté pour les pièces d’origine.
Pour aider à obtenir le plus grand coup que nous recherchons, nous avons installé un ensemble de bobines d’allumage FAST (PN 30256-8). Celles-ci fournissent une étincelle plus chaude que les pièces d’origine et sont idéales pour un moteur à aspiration naturelle de niveau moyen comme le nôtre, bien qu’elles fonctionnent avec des constructions utilisant jusqu’à 15-20 livres de boost et jusqu’à environ 1 500 chevaux.
Nous avons emprunté un corps de papillon billetté Nick Williams à Cunningham Motorsports à la dernière minute, puisque le système EFI de Howell n’allait pas nous permettre d’utiliser un corps de papillon à câble.
Mise en place de l’ensemble
Pour obtenir l’étincelle des bobines aux bougies d’allumage sera expédié par un jeu de fils de bougie MSD. Conçus pour fournir un courant fiable dans les applications à haute température, leurs jeux de fils Super Conductor de 8,5 mm ont un noyau spécial enroulé en hélice qui donne seulement 40-50 ohms de résistance par pied, tandis que les bornes en acier inoxydable à double sertissage comportent des boutons-pression pour assurer un ajustement sûr.
S’il y a un thème général à notre construction LS3, ce pourrait être celui de l’utilisabilité dans la rue d’abord et de la sortie maximale ensuite. Nous sommes certainement intéressés à faire ce LS3 vraiment chanter, mais compte tenu du fait qu’un moteur ne va pas « gagner » en fonction de la puissance de pointe pure seule (ainsi que le plafond de prix que nous utilisons sur cette construction tête à tête) quand il est venu le temps de sélectionner les composants, la construction fiable de la puissance à travers la gamme de tours était la plus haute priorité.
Il assure également l’avenir du moteur à un certain degré, permettant une certaine flexibilité en termes de futurs échanges de pièces et la possibilité de passer à l’induction forcée à un certain point si nous voulons le faire à une date ultérieure. Cela ne fait jamais de mal de se donner quelques options sur la route.
En attendant, cependant, ce qui nous intéresse est de savoir comment le LS3 se positionne par rapport au Coyote 5.0 en utilisant un budget similaire. Avec 1,2 litre de cylindrée supplémentaire, la Chevy pourrait avoir du pain sur la planche sur le front de la puissance par pouce cube, mais elle pourrait aussi annuler cela avec un couple supplémentaire à bas régime.
Maintenant que le LS3 est assemblé, le prochain arrêt pour ce moulin est le dyno moteur chez Westech Performance, où nous allons non seulement tester et régler la combinaison actuelle, mais aussi échanger quelques composants pour voir comment ils affectent la sortie du moteur.
Et si ces deux moteurs produisent une puissance similaire en configuration d’origine, la façon dont ils y parviennent est très différente, le design à poussoirs de la vieille école de Chevrolet faisant toujours ses preuves, tandis qu’au cours des deux dernières décennies, le design à double arbre à cames en tête de Ford a été affiné pour devenir une formidable plateforme de performance de l’ovale bleu.
Mais lequel l’emportera dans ce face-à-face ? Les séances de dyno en diront long – gardez les yeux ouverts pour les informations qui en découleront, elles vous parviendront sous peu.
Comme vous pouvez le constater, nous sommes arrivés juste en dessous du budget.