Când am lansat ideea unei confruntări moderne între Chevy și Ford cu blocuri mici la începutul acestui an, răspunsul pe care l-am primit a fost copleșitor – a fost imediat evident că aceasta era o bătălie cap la cap care trebuia să se concretizeze. Și, deși a durat ceva mai mult decât am anticipat pentru a aduna perechea, acum suntem oficial pregătiți pentru spectacol.
În cazul în care ați ratat avanpremiera noastră a seriei de la începutul acestui an, haideți să vă punem la curent.
Dacă ar trebui să alegem cele două propulsoare care au avut un rol esențial în renașterea musclecar-ului modern, ar trebui să fie V8-ul modular cu bloc mic cu came în cap de la Ford, în special în cea mai recentă iterație a sa de 5,0 litri, și omniprezentul bloc mic Chevy de la GM, care este deosebit de gustos (și totuși accesibil din punct de vedere financiar) în configurația LS3. Conceptul a fost acela de a construi versiuni îmbunătățite ale ambelor motoare, fără a deveni prea extreme; ceva ce se poate instala într-un șofer de zi cu zi timp de peste 50.000 de mile fără probleme. Blocul, capetele și colectoarele de admisie trebuiau să fie omologi OEM, dar de aici a depins de noi să-l construim cu cele mai bune piese pentru mai puțin de zece mii de dolari.
Ambele motoare produc o mulțime de cai putere și cuplu imediat ce sunt scoase din cutie; cu o grămadă de astfel de motoare deja produse nu numai pentru a fi folosite la mașini precum Camaro, Corvette și Mustang, ci și pentru pickup-urile și SUV-urile de dimensiuni mari produse care poartă Bowtie sau Ovalul Albastru, aceste propulsoare devin rapid favoritele schimbului de motoare pentru hot rodderi, indiferent dacă aceștia construiesc un vechi Falcon sau o Miata NB.
În timp ce dimensiunile exterioare nu vor juca în parametrii noștri de judecată pentru build-off, diferențele de ambalare dintre LS3 de 6,2 litri și designul DOHC al Coyote 5.0 sunt cu siguranță demne de luat în seamă.
Și în ceea ce privește puterea, LS3 și Coyote de serie sunt rivali foarte apropiați – doar câțiva ponei îi separă pe cei doi din fabrică. Așa că, bineînțeles, de ani de zile au existat nesfârșite curse pe bancă între cei doi, speculatorii proclamând că un motor îl depășește inerent pe celălalt doar cu un șurub aici sau o reglare ECU acolo.
Cu această serie de teste, am decis să punem capăt speculațiilor. Dar, mai degrabă decât să aruncăm orice combinație de piese disponibile la aceste mori, am vrut să adoptăm o abordare din lumea reală, care să reproducă tipul de construcție pe care v-ați putea-o asuma în propriul garaj.
Ne-am aprovizionat cu piese de la numeroși producători de componente aftermarket, dar o parte semnificativă a pieselor utilizate în această construcție provine direct de la GM prin intermediul Chevrolet Performance.
Reguli de bază
- Buget de piese de 9.999$ sau mai puțin
- Apirat natural
- Cilindree de serie
- Cele mai apropiate de 11:Compresie 1
- Executați un colector de admisie în stil de producție
- Amical pentru mașinile de stradă – fără came sălbatice
- Arbori cu came cu role hidraulice
- PCM-uri de fabrică
- Benzină de competiție cu cifră octanică 91 și VP fără plumb
Acest buget acoperă în esență materiile prime pentru a asambla aceste motoare – costuri suplimentare pentru prelucrare, asamblare, componente externe și alte incidente nu vor fi incluse. Ambele propulsoare vor fi din soiul complet din aluminiu, iar ambele au fost asamblate în aceeași zi la constructorul local de motoare L&R Engines. De acolo am dus perechea la Westech Performance pentru testele pe banc de încercare – ale căror rezultate le veți vedea foarte curând. Între timp, haideți să aruncăm o privire mai atentă la blocul nostru Chevy small-block.
The Bottom End
La baza construcției LS3 este un bloc gol de la Chevy Performance (PN 12623967, disponibil la Jegs). Linia oficială a celor de la Chevrolet este că acest bloc este validat până la 525 CP, dar noi nu ne îndoim că este capabil să gestioneze cu ușurință și în mod fiabil peste 800 CP. Utilizarea și timpul petrecut la putere sunt, în cele din urmă, cei mai importanți factori de durabilitate pentru un anumit bloc, iar LS3 nu face excepție. Dar în condițiile unei utilizări tipice pentru mașini de stradă de înaltă performanță, este un pariu destul de sigur că cifrele oficiale ale lui Chevy sunt conservatoare.
Ne-am gândit să rămânem cu manivela LS3 de serie, dar manivela LSA oferă o serie de avantaje pentru doar o ușoară creștere a costului, oferind atât o greutate mai mică, cât și o rezistență sporită.
Desigur, nu strică să îmbunătățim durabilitatea componentelor acolo unde putem, așa că am ales o manivelă LSA din fabrică de la Pace Performance (PN 12641691) pentru această sarcină. În timp ce LS3 de serie este o piesă destul de robustă în sine, manivela LSA este construită din oțel forjat, mai degrabă decât din fier nodular folosit la manivela LS3, în plus, manivela LSA este de fapt mai ieftină decât o manivelă LS3. În afară de rezistența sporită, manivela LSA este, de asemenea, cu peste zece procente mai ușoară, iar găsirea unor economii de greutate a masei de rotație este întotdeauna un bonus plăcut.
„Rețineți că există două versiuni diferite ale manivelei LSA care au fost folosite în producție”, spune Greg Was de la Pace Performance. „Versiunea mai veche cu rulmenți principali și rulmenți de tijă neacoperiți cu polimer (PN 12603616) a fost folosită la motoarele Cadillac CTS-V 2009-2011, în timp ce versiunea mai nouă (PN 12641691 – cea pe care am folosit-o noi aici) și-a găsit drumul în unele dintre motoarele CTS-V 2011 și în toate CTS-V-urile 2012-2015, împreună cu toate motoarele Camaro ZL1 2012-2015.”
LS3 Bare Block Completion Kit
Chevrolet Performance oferă, de asemenea, un kit care reunește toate componentele finale de care veți avea nevoie pentru a sigila și completa un motor LSX sau GEN IV de serie.
PN 12575742 include următoarele:
- Coperișul frontal al motorului (1) PN 809-12633906
- Coperișul valțului (1) PN 809-12599296
- Tachete de localizare a capului (4) PN 809-12570326
- Senzorul arborelui cotit (1) PN 809-12570326
- Senzorul arborelui cotit (1) PN 809…12585546
- Buloane senzor de manivelă (1) PN 809-11515756
- Amortizoare pentru lanțul de sincronizare (1) PN 809-12588670
Mutarea în sus a lanțului, am luat un set de tije de la Lunati (PN 70361251-8). Rămânând pe tema durabilității, aceste tije sunt construite aici, în SUA, din oțel forjat 4340 de calitate aeronautică, sunt livrate cu feronerie ARP pentru capace și sunt echilibrate cu o toleranță de 1,5 grame. Faptul că pot fi cumpărate cu mai puțin de 600 de dolari un set a făcut ca acest upgrade să fie un lucru de nerefuzat.
Cuplat la acestea este un set de pistoane forjate Mahle (PN 197714865) și inele (PN HV385). Este un piston 376 cu alezaj de serie, cu o cupolă de 12 cmc, dar datorită designului cu cupolă solidă, am decapat pistonul la 8 cmc pentru a obține o compresie mai aproape de criteriul nostru de 11:1 (11,03:1) pentru ambele motoare. Atunci când construiți un motor de performanță cu turații ridicate, vechiul adagiu conform căruia primești ceea ce plătești se aplică aproape peste tot, dar este deosebit de important să țineți cont de acest sfat atunci când vine vorba de pistoane.
„Pistoanele forjate sunt mai puternice și mai durabile decât cele turnate, ceea ce este cazul pentru majoritatea aplicațiilor de serie”, notează Craig Lancaster de la Mahle Motorsports. „Datorită rezistenței sporite a unui piston forjat, acesta poate rezista la sarcinile și presiunile ridicate din motorsport și din alte aplicații cu sarcini extreme. Pistoanele turnate au, în general, un conținut ridicat de siliciu care, deși permite să se ruleze cu un joc strâns între piston și perete datorită ratei scăzute de dilatare termică, îl face, de asemenea, vulnerabil la deteriorare atunci când apare detonarea. Cu un piston forjat, avem opțiuni și putem folosi unul dintre cele două aliaje în funcție de aplicație, 4032 sau 2618.”
Procesul de acoperire cu fosfat de la Mahle asigură aspectul gri al pistonului. Acest strat asigură o peliculă lubrifiantă în alezajele știftului și în canelurile inelelor până când sistemul de ulei al motorului atinge presiunea de funcționare, ceea ce este deosebit de util în timpul pornirii inițiale și al rodajului motorului pentru a proteja împotriva galopajului și a microsudării.
Pistoanele turnate au, în general, un conținut ridicat de siliciu care, deși permite să se ruleze cu un joc strâns între piston și perete datorită ratei scăzute de dilatare termică, îl face, de asemenea, vulnerabil la deteriorare atunci când apare detonarea. – Craig Lancaster, Mahle Engine Components
„Pentru aplicații de stradă/strip, 4032 este adesea cea mai bună alegere. Deoarece aliajul 4032 conține aproximativ 12 procente de siliciu, expansiunea termică este menținută la un nivel relativ scăzut, ceea ce permite o uzură redusă și jocuri mai strânse între piston și perete. Acest lucru duce la o funcționare mai silențioasă, motiv pentru care este potrivit pentru o mare varietate de aplicații. 2618 este alcătuit din mult mai puțin siliciu care necesită un spațiu mai mare între piston și perete și este mai maleabil, ceea ce îl face capabil să reziste la sarcinile extreme ale curselor și ale altor aplicații cu ieșire extremă, deși compromite durabilitatea pentru a face acest lucru, deoarece se înmoaie într-un ritm mult mai rapid. Mahle folosește 2618 în aplicațiile cu sarcini extreme, cum ar fi motoarele de curse care sunt supuse unui program regulat de reconstrucție”, spune Lancaster.
Pentru a aduce LS3 cât mai aproape posibil de raportul de compresie de aproape 11:1 pe care îl căutăm la ambele motoare, pistoanele au fost tăiate pentru a scădea ușor raportul de compresie. Am ajuns la un raport de compresie de 11,3:1 după ce totul a fost spus și făcut, ceea ce plasează compresia motorului LS3 cu 0,2 puncte mai mare decât cea a lui Coyote. Dar, la fel ca și creșterea cilindreei Coyote cu 1,84ci (datorată unei ușoare supraalărgiri față de specificațiile din fabrică), efectul său asupra performanțelor va fi neglijabil.
Împreună, combinația de bază a LS3 ne oferă o fundație solidă ca o stâncă pe care să construim putere, fără să aruncăm în aer bugetul (sau blocul) pentru a ajunge acolo.
Top End
După ce partea inferioară a motorului a fost întărită corespunzător pentru creșterea performanțelor față de cele de serie, ne uităm la jumătatea superioară a ecuației pentru a vedea unde putem obține câștiguri semnificative de performanță.
Instalarea camei Comp Cam în LS3-ul nostru
Piesele Comp Cams au fost selectate pentru cea mai mare parte a componentelor trenului de distribuție, inclusiv arborele cu came ales de noi (PN 54-469-11) și un set de arcuri potrivite pentru ridicarea crescută și d. Am optat pentru această came specială datorită specificațiilor de creștere a duratei și a înălțimii față de tija de serie, ceea ce, la rândul său, ar trebui să ofere o bandă de putere mai largă, cu un cuplu mai mare la mijlocul intervalului și un vârf de gamă mai ridicat, deși cu un ușor cost pentru cuplul de la limita inferioară.
Specificații ale arborelui cu came
- Durată: 231 admisie / 247 evacuare la 0,050″
- Lift: 0,617 admisie / 0,624 evacuare
- Separare lobi: 113 grade
Chevrolet Performance a furnizat, de asemenea, culbutorii (PN 12569167/Alimentare și 10214664/Spațiu). Montarea directă în stil OEM înseamnă că instalarea este floare la ureche și funcționează foarte bine cu kitul de trunchiuri cu role de la Comp.
Și dacă schimbați camele de serie, în mod ideal veți dori să modernizați și sistemul de distribuție a supapelor pentru a vă asigura că toate componentele sunt întărite pentru această treabă, așa că era logic să asortați noul arbore cu came cu componente ale sistemului de distribuție a supapelor, de asemenea obținute de la Comp Cams.
Cu trecerea de la arborele cu came de serie la piesa Comp, știam că vom avea nevoie de componente ale sistemului de distribuție a supapelor care să fie mai robuste pentru a face față în mod fiabil ridicării și duratei crescute. Arcurile de supapă de la Comp (PN 26926TS-KIT) sunt concepute pentru a face exact acest lucru – să facă față unei ridicări mai mari și unei presiuni mai mari a arcului. Arcurile duble sunt construite din firul Super Clean de la Comp și sunt aproape la fel de ușoare ca și titanul; cu armonici îmbunătățite față de arcurile de serie, acestea vor dura, de asemenea, mult mai mult. Retențiile din oțel pentru scule sunt incluse în acest kit.
Designul ridicătoarelor hidraulice cu role Comp Cams Pro Magnum minimizează mișcarea internă a pistonului pentru a reduce problemele legate de supapele deschise și pentru a permite o turație mai mare a motorului, crescând astfel performanțele. Suprafața acestor ridicători a fost, de asemenea, acoperită cu oxid negru pentru a reduce în mod semnificativ frecarea suprafeței, uzura și temperaturile de lubrifiere.
Luptătoarele Comp’s Pro Magnum (PN 875-16) sunt, de asemenea, proiectate special pentru a funcționa la turații mai mari ale motorului. Atunci când un motor este echipat cu un arbore cu came cu role hidraulice – așa cum este LS3 al nostru – performanța la turații ridicate este limitată de poziționarea necorespunzătoare a pistonului intern, deoarece ridicătorul „pompează” în mod inevitabil. Această poziționare necorespunzătoare poate duce la ruperea supapelor și, prin urmare, poate duce la pierderea de putere sau chiar la defectarea motorului, iar aceste supape cu cursă redusă oferă un avantaj distinct față de supapele hidraulice standard de înaltă performanță în această privință.
Am folosit, de asemenea, kitul de modernizare a trunchiurilor Comp Cams (PN 13702-KIT) pentru a converti culbutorii LS de serie în trunchiuri cu role captate. Aceștia sunt, de asemenea, concepuți pentru aplicații cu turații ridicate și, ca și celelalte componente ale sistemului de distribuție, permit culbutorului să facă față înălțimii crescute oferite de noul arbore cu came.
Încheind pachetul de distribuție sunt tije de împingere Hi-Tech de la Comp Cams (PN 7955-16). Construite folosind un aliaj de oțel premium de înaltă calitate pentru rezistență și durabilitate consolidată, aceste tije de împingere sunt mult mai rigide decât piesele de serie și sunt suficient de robuste pentru a face față presiunilor crescute ale arcurilor de supapă care rezultă din profilul mai agresiv al camei pe care o folosim.
Dacă folosiți culbutorii de serie, kitul de îmbunătățire a butucilor Comp Cams este o asigurare ieftină împotriva unei potențiale defecțiuni. Odată instalate, culbutorii au o gamă completă de mișcare de 360 de grade, în timp ce piesele de serie sunt limitate.
Înțial, plănuisem să folosim capete LS3 neportante de la Chevy Performance, dar după ce am descoperit că doar 200 de dolari separau aceste capete de cilindri de variantele LS3 CNC-portante din fabrică ale Chevy Performance, am optat pentru acestea din urmă. Pentru această sumă relativ modică, capetele LS3 portate oferă o serie de avantaje față de LS3 ca piese turnate, cu motivul evident numărul unu – creșterea debitului de aer în timp ce scade turbulența către cilindru.
După ce am văzut creșterea relativ minoră a prețului pentru a trece de la capete LS3 portate la unități LS9 cu un tratament CNC similar, alegerea a fost clară. Acestea sunt aceleași capete de cilindri pe care GM le-a montat cu șuruburi pe Corvette ZR1 C6, dar ca urmare a porționării canalelor de admisie, acestea curg acum cu aproximativ zece procente mai bine decât cele folosite în producție.
„Portarea CNC este făcută la aceste capete de cilindri pentru a îmbunătăți puterea la turații înalte”, explică Rocko Parker de la Chevrolet Performance. „În mod obișnuit, capetele produc ceva mai puțină putere decât capetele fără CNC la limita inferioară a benzii de putere, pe baza a ceea ce am testat. Dar la capătul superior al intervalului de turații fac mai multă putere, așa că sunt cele mai potrivite pentru un motor în care se dorește putere mare și turații ridicate.”
Pe lângă faptul că au un aspect elegant, șinele de combustibil de la FAST pot conține mai mult combustibil și furnizează un volum substanțial mai mare decât omologii lor de serie – suficient pentru a alimenta motoarele care fac peste 1000 de cai putere.
Și dacă vom echipa motorul cu componentele interne de care are nevoie pentru a produce mai multă putere, va trebui să-i asigurăm o alimentare sporită cu aer și combustibil pentru a face acest lucru. În ceea ce privește alimentarea cu combustibil, am înșurubat un set de conducte de combustibil F.A.S.T. LSX de mare debit din butelie (PN 146027-KIT) și, deși inițial plănuisem să le asociem cu un set de conducte F.A.S.T.’s 65 lb-hr de injectoare de combustibil (PN 30657-8), nu mai aveam buget, așa că am optat să mergem cu piesele de serie.
Pentru a ne ajuta să obținem lovitura mai mare pe care o căutam, am instalat un set de bobine de aprindere FAST (PN 30256-8). Acestea oferă o scânteie mai fierbinte decât piesele de serie și sunt ideale pentru un motor de nivel mediu, aspirat natural, cum este al nostru, deși vor funcționa cu construcțiile care folosesc până la 15-20 de livre de supraalimentare și până la aproximativ 1.500 de cai putere.
Am împrumutat în ultima clipă un corp de accelerație billet Nick Williams de la Cunningham Motorsports, deoarece sistemul Howell EFI nu avea să ne permită să folosim un corp de accelerație cu cablu.
Punând totul laolaltă
Obținerea scânteii de la bobine la bujii va fi expediată de un set de fire de bujii MSD. Proiectate pentru a oferi un curent fiabil în aplicații la temperaturi ridicate, seturile lor de fire Super Conductor de 8,5 mm au un miez special înfășurat elicoidal care produce doar 40-50 ohmi de rezistență pe picior, în timp ce terminalele duble din oțel inoxidabil cu sertizare dublă dispun de încuietori cu clichet pentru a asigura o potrivire sigură.
Dacă există o temă generală pentru construcția noastră LS3, aceasta ar putea fi una de uzabilitate pe stradă în primul rând și de ieșire maximă în al doilea rând. Suntem cu siguranță interesați să facem acest LS3 să cânte cu adevărat, dar având în vedere faptul că un motor nu va „câștiga” doar pe baza puterii maxime (împreună cu plafonul de preț pe care îl folosim pentru această construcție cap la cap), atunci când a venit timpul să selectăm componentele, creșterea fiabilă a puterii în toată gama de turații a fost cea mai mare prioritate.
De asemenea, acest lucru asigură viitorul motorului într-o oarecare măsură, permițând o anumită flexibilitate în ceea ce privește schimburile viitoare de piese și posibilitatea de a trece la inducție forțată la un moment dat, dacă dorim să facem acest lucru la o dată ulterioară. Nu strică niciodată să vă oferiți câteva opțiuni pe parcurs.
Între timp, însă, ceea ce ne interesează este cum se situează LS3 față de Coyote 5.0 folosind un buget similar. Cu 1,2 litri de cilindree în plus, Chevy s-ar putea să aibă de lucru în ceea ce privește puterea pe centimetru cub, dar ar putea, de asemenea, să anuleze acest lucru cu un cuplu suplimentar în partea inferioară a cilindreei.
Acum că LS3 este asamblat, următoarea oprire pentru această moară este bancul de încercare al motorului de la Westech Performance, unde nu numai că vom testa și regla combinația actuală, dar vom și schimba câteva componente pentru a vedea cum afectează randamentul motorului.
Și în timp ce aceste două motoare produc o putere similară în configurația de serie, modul în care fac acest lucru este foarte diferit, cu designul pushrod de școală veche al lui Chevy care încă își dovedește valoarea, în timp ce în ultimele două decenii designul DOHC al lui Ford a fost perfecționat într-o platformă formidabilă pentru performanța Ovalului Albastru.
Dar care dintre ele va prevala în acest build-off cap la cap? Sesiunile de dinamometrie vor spune multe – stați cu ochii în patru pentru informațiile de la acestea, vor veni în scurt timp.
Cum puteți vedea, am ajuns chiar sub buget.