När vi tidigare i år lade fram idén om en modern Chevy kontra Ford small-block build-off var responsen överväldigande – det var omedelbart uppenbart att detta var en huvud mot huvud-strid som behövde förverkligas. Och även om det tog lite längre tid än vi räknat med att få ihop paret är vi nu officiellt redo för showtime.
Ifall du missade vår förhandsvisning av serien tidigare i år, låt oss få dig att komma igång.
Om vi skulle välja de två drivlinor som har varit avgörande för den moderna muskelbilens återuppståndelse måste det vara Fords modulära småblocks-V8 med överliggande kam, särskilt i dess senaste 5,0-litersversion, och GM:s allestädes närvarande Chevy small-block, som är särskilt välsmakande (och ändå ekonomiskt tillgänglig) i LS3-konfiguration. Konceptet var att bygga upphöjda versioner av båda motorerna utan att bli alltför extrema; något som du kan installera i en daglig förare i 50 000+ miles utan problem. Blocket, huvudena och insugningsröret måste vara OEM-motsvarigheter, men därifrån var det upp till oss att bygga den med de bästa delarna för under tio tusen.
Båda dessa motorer ger massor av hästkrafter och vridmoment direkt ur lådan; med båtlaster av dessa som redan producerats inte bara för användning i bilar som Camaro, Corvette och Mustang, utan även för de fullstora pickuper och SUV:er som produceras och som bär Bowtie eller Blue Oval också, blir dessa drivkrafter snabbt motorbytesfavoriter för hot rodders, oavsett om de bygger upp en gammal Falcon eller en NB Miata.
Och även om externa dimensioner inte kommer att spela in i våra bedömningsparametrar för build-off är förpackningsskillnaderna mellan 6,2-liters LS3 och DOHC-designen hos Coyote 5.0 verkligen värda att notera.
Och när det gäller effekt är LS3 och Coyote i standardutförande nära matchade rivaler – bara en handfull hästar skiljer paret från varandra från fabriken. Så naturligtvis har det varit oändliga bänkrace mellan de två i åratal, med spekulanter som proklamerat att den ena motorn i sig överträffar den andra med bara en bultning här eller en ECU-tune där.
Med den här testserien har vi bestämt oss för att lägga spekulationerna till vila. Men i stället för att bara slänga in vilken kombination av delar som helst som finns tillgängliga i dessa kvarnar ville vi ta ett verkligt tillvägagångssätt som replikerar den typ av bygge som du skulle kunna ta dig an i ditt eget garage.
Vi har köpt delar från många tillverkare av eftermarknadskomponenter, men en stor del av de delar som används i det här bygget kommer direkt från GM genom Chevrolet Performance.
Grundläggande regler
- Budget för reservdelar på 9 999 dollar eller mindre
- Naturligt sugmotor
- Stockförskjutning
- Nära 11:1 kompression
- Kör ett insugningsrör i produktionsstil
- Street car friendly – inga vilda kammar
- Hydrauliska rullkammaraxlar
- Fabriks-PCM:er
- 91 oktan och VP blyfri tävlingsgas
Denna budget täcker i huvudsak råmaterialet för att sätta ihop dessa motorer – extrakostnader för maskinbearbetning, montering, externa komponenter och andra oförutsedda utgifter kommer inte att inkluderas. Båda motorerna kommer att vara helt i aluminium, och båda sattes ihop samma dag hos den lokala motortillverkaren L&R Engines. Därifrån tog vi paret till Westech Performance för dynotestning – vars resultat du kommer att få se inom kort. Under tiden tar vi en närmare titt på vår Chevy small-block.
The Bottom End
Basen i LS3-bygget är ett naket block från Chevy Performance (PN 12623967, finns på Jegs). Chevrolets officiella linje är att det här blocket är validerat upp till 525 hästkrafter, men vi tvivlar knappast på att det är kapabelt att tillförlitligt hantera över 800 hästkrafter med lätthet. Användning och tid vid effekt är i slutändan de största hållbarhetsfaktorerna för ett visst block, och LS3 är inget undantag. Men vid typisk användning av högpresterande gatbilar är det ganska säkert att Chevys officiella siffror är konservativa.
Vi funderade på att hålla oss till lager-LS3-kurvan, men LSA-kurvan erbjuder ett antal fördelar för endast en liten ökning av kostnaden, vilket ger både lägre vikt och ökad styrka.
Självklart skadar det inte att förbättra komponenternas hållbarhet där vi kan, så vi valde en fabrikstillverkad LSA-kurvel från Pace Performance (PN 12641691) för jobbet. Även om lager-LS3 är en ganska robust pjäs i sin egen rätt, är LSA-kurvan byggd av smittat stål i stället för det nodulära järn som används med LS3-kurvan, plus att LSA-kurvan faktiskt är billigare än en LS3. Bortsett från ökad styrka är LSA-kurvan också mer än tio procent lättare, och att hitta några viktbesparingar i fråga om roterande massa är alltid en trevlig bonus.
”Tänk på att det finns två olika versioner av LSA-kurvan som har använts i produktionen”, säger Greg Was på Pace Performance. ”Den äldre versionen med icke-polymerbelagda huvud- och stånglager (PN 12603616) användes i Cadillac CTS-V-motorerna från 2009-2011, medan den nyare versionen (PN 12641691 – den vi använde här) hittade sin väg in i några av 2011 års CTS-V-motorer och alla 2012-2015 års CTS-V:or, tillsammans med alla 2012-2015 års Camaro ZL1-motorer.”
LS3 Bare Block Completion Kit
Chevrolet Performance erbjuder också ett kit som samlar alla de sista komponenter som du behöver för att försegla och färdigställa en LSX- eller GEN IV-produktionsmotor.
PN 12575742 innehåller följande:
- Frontmotorskydd (1) PN 809-12633906
- Valleyskydd (1) PN 809-12599296
- Huvudlokaliseringsdubbar (4) PN 809-12570326
- Krankaxelgivare (1) PN 809-12585546
- Bult för vevstaksgivare (1) PN 809-11515756
- Dämpare för trimkedja (1) PN 809-12588670
Förflyttning uppåt i kedjan, Vi hämtade en uppsättning stänger från Lunati (PN 70361251-8). För att hålla fast vid hållbarhetstemat är dessa stavar byggda här i USA av 4340 smittat stål av flygplanskvalitet, levereras kompletta med ARP-kapselbeslag och är balanserade med en tolerans på 1,5 gram. Det faktum att de kan fås för under 600 dollar per uppsättning gjorde denna uppgradering till en självklarhet.
Hoppad till dessa är en uppsättning smidda Mahle-kolvar (PN 197714865) och ringar (PN HV385). Det är en 376-kolv med stockborrning och en kupol på 12 cc, men på grund av den solida kupoldesignen har vi gjort kolven mindre än 8 cc för att få kompressionen närmare våra 11:1-kriterier (11,03:1) för båda motorerna. När du bygger en högvarvig prestandamotor gäller det gamla ordspråket att du får vad du betalar för nästan överallt, men det är särskilt viktigt att följa detta råd när det gäller kolvar.
”Smidda kolvar är starkare och mer hållbara än gjutna kolvar, vilket är fallet för de flesta lagertillämpningar”, konstaterar Craig Lancaster på Mahle Motorsports. ”På grund av den ökade styrkan hos en smidd kolv kan den tåla de höga belastningarna och trycken inom motorsport och andra extrema tillämpningar. Gjutna kolvar har i allmänhet ett högt kiselinnehåll som, även om det gör det möjligt att köra kolven till väggens spelrum tätt på grund av den låga värmeutvidgningen, också gör den sårbar för skador när detonation inträffar. Med en smidd kolv har vi alternativ och kan använda en av två legeringar beroende på tillämpningen, 4032 eller 2618.”
Mahles fosfatbeläggningsprocess ger kolven det gråa utseendet. Denna beläggning ger en smörjfilm i stiftborrningarna och ringrännorna tills motorns oljesystem når driftstryck, vilket är särskilt användbart under den första uppstarten och motorinställningen för att skydda mot gallring och mikrosvetsning.
Gjutna kolvar har generellt sett en hög kiselhalt som, även om det gör det möjligt att köra kolv-till-vägg-spelet tätt på grund av den låga termiska expansionshastigheten, också gör den sårbar för skador när detonation uppstår. – Craig Lancaster, Mahle Engine Components
”För street/strip-applikationer är 4032 ofta det bästa valet. Eftersom 4032-legeringen innehåller cirka 12 procent kisel hålls värmeexpansionen relativt låg, vilket möjliggör minskat slitage och tätare avstånd mellan kolv och vägg. Detta resulterar i tystare drift, vilket är anledningen till att den är väl lämpad för en mängd olika tillämpningar. 2618 består av betydligt mindre kisel som kräver mer avstånd mellan kolv och vägg och är mer formbar, vilket gör att den klarar de extrema belastningarna vid racing och andra tillämpningar med extrem effekt, även om den kompromissar med hållbarheten för att göra det eftersom den mjuknar i mycket snabbare takt. Mahle använder 2618 i tillämpningar med extrem belastning, till exempel tävlingsmotorer som har ett regelbundet ombyggnadsschema”, säger Lancaster.
För att föra LS3 så nära som möjligt till det kompressionsförhållande på nära 11:1 som vi eftersträvar från båda motorerna, kapades kolvarna ner för att sänka kompressionsförhållandet något. Vi hamnade på ett kompressionsförhållande på 11,3:1 när allt var sagt och gjort, vilket gör att kompressionen i LS3-motorn är 0,2 poäng högre än i Coyote-motorn. Men precis som Coyotes 1,84ci ökning av cylindervolymen (på grund av en liten överborrning jämfört med fabriksspecifikationen) kommer dess effekt på prestandan att vara försumbar.
Tillsammans ger LS3:s bottenkombination oss en stenhård grund att bygga kraft på utan att spränga budgeten (eller blocket) för att nå dit.
Top End
Med motorns nedre ände lämpligt förstärkt för ökad prestanda jämfört med standardmotorn, tittar vi på den övre halvan av ekvationen för att se var vi kan göra betydande prestandavinster.
Installation av Comp Cam i vår LS3
Comp Cams delar valdes ut för lejonparten av ventilhjulskomponenterna, inklusive vår valfria kamaxel (PN 54-469-11) och en matchad uppsättning fjädrar för det ökade lyft och d. Vi valde just den här kamnockan på grund av dess ökade varaktighet och lyftspecifikationer jämfört med stockstocken, vilket i sin tur bör ge ett bredare effektband med mer mer mellanliggande vridmoment och ett högre toppläge, om än till en liten kostnad för vridmomentet i den nedre delen.
Nockenaxelspecifikationer
- Duration: 231 inlopp / 247 avgas vid .050″
- Lift: .617 inlopp / .624 avgas
- Lobseparation: 113 grader
Chevrolet Performance har också levererat vipparmar (PN 12569167/Intake och 10214664/Exhaust). Den direkta OEM-anpassningen innebär att installationen är enkel och de fungerar utmärkt med Comps rulltrumskit.
Och om du byter ut den vanliga kamaxeln vill du helst uppgradera ventilerna också för att se till att alla komponenter är förstärkta för jobbet, så det var vettigt att matcha den nya kamaxeln med komponenter för ventilerna, som också kommer från Comp Cams.
Med bytet från den vanliga kamaxeln till Comp-delen visste vi att vi skulle behöva komponenter till ventilkretsen som är mer robusta för att på ett tillförlitligt sätt kunna hantera den ökade lyftet och varaktigheten. Comps ventilfjädrar (PN 26926TS-KIT) är utformade för att göra just det – hantera mer lyft och ökat fjädertryck. De dubbla fjädrarna är tillverkade av Comps Super Clean-tråd och är nästan lika lätta som titan; med förbättrade harmonier jämfört med standardfjädrarna kommer de också att hålla mycket längre. Verktygsstålhållare ingår i detta kit.
Designen av Comp Cams Pro Magnum hydrauliska rullstudsare minimerar den interna kolvrörelsen för att minska problemen med öppna ventiler och möjliggöra högre motorvarvtal och därmed öka prestandan. Ytan på dessa lyftare har också belagts med svartoxid för att avsevärt minska ytfriktion, slitage och smörjningstemperaturer.
Comps Pro Magnum-lyftare (PN 875-16) är också särskilt utformade för att prestera vid högre motorvarvtal. När en motor är utrustad med en hydraulisk rullkamaxel – som vår LS3 är – begränsas prestandan vid höga varvtal av den felaktiga placeringen av den inre kolven, eftersom lyftaren oundvikligen ”pumpar upp”. Denna felaktiga placering kan resultera i trasiga ventiler och därmed leda till förlorad effekt eller till och med motorbortfall, och dessa lyftare med reducerat slaglängd erbjuder en klar fördel jämfört med standard hydrauliska lyftare med hög prestanda i det avseendet.
Vi använde också Comp Cams uppgraderingssats för trunjoner (PN 13702-KIT) för att omvandla de lagerhållna LS-kipparmarna till fångade rulltrunjoner. Dessa är också utformade för tillämpningar med höga varvtal, och precis som de andra komponenterna i ventilerna gör de det möjligt för växelarmen att hantera det ökade lyft som den nya kamaxeln ger.
Den sista delen av paketet för ventilerna är Comp Cams Hi-Tech stötstänger (PN 7955-16). Konstruerade med hjälp av högkvalitativ premiumstållegering för förstärkt styrka och hållbarhet är dessa stötstänger mycket styvare än standarddelarna och är robusta nog att hantera det ökade ventilfjädertrycket som är resultatet av den mer aggressiva kamprofilen som vi använder.
Om du använder de lagermonterade vipparna är Comp Cams trunnion-uppgraderingssats en billig försäkring mot ett potentiellt fel. När de väl är installerade har vipparna ett fullt rörelseomfång på 360 grader, medan lagerdelarna är begränsade.
Inledningsvis hade vi planerat att använda orapporterade LS3-huvuden från Chevy Performance, men när vi upptäckte att endast 200 dollar skiljde dessa cylinderhuvuden från Chevy Performances fabriksmonterade CNC-porterade LS3-varianter, valde vi de senare. För den relativt futtiga summan erbjuder de portade LS3-huvudena ett antal fördelar jämfört med LS3 som gjutna delar, med det främsta uppenbara skälet – att öka luftflödet samtidigt som turbulensen till cylindern minskas.
När vi såg den relativt lilla prispåslaget för att gå från portade LS3-huvuden till LS9-enheter med liknande CNC-behandling var valet klart. Det här är samma cylinderhuvuden som GM skruvade på C6 Corvette ZR1, men som ett resultat av portningen av insugningskanalerna flödar de nu cirka tio procent bättre än de som användes i produktionen.
”CNC-portningen görs på de här cylinderhuvudena för att förbättra kraften vid höga varvtal”, förklarar Rocko Parker på Chevrolet Performance. ”Huvudena ger vanligtvis lite mindre effekt än de icke-CNC-huvudena i den nedre delen av effektbandet, baserat på vad vi har testat. Men i den övre delen av varvtalsområdet ger de mer effekt, så de passar bäst för en motor där man vill ha hög effekt och höga varvtal.”
FAST:s billet-bränsleledningar ser inte bara snygga ut, utan kan också rymma mer bränsle och leverera betydligt mer volym än sina standardmotorer – tillräckligt för att försörja motorer som gör 1000+ hästkrafter.
Och om vi ska utrusta motorn med de interna delar som behövs för att den ska kunna producera mer kraft måste vi förse den med en ökad tillförsel av luft och bränsle för att kunna göra det. På bränslefronten har vi skruvat upp en uppsättning F.A.S.T. LSX high-flow billet-bränslerör (PN 146027-KIT) och även om vi ursprungligen hade planerat att para ihop det med en uppsättning F.A.S.T.’s 65 lb-hr bränsleinjektorer (PN 30657-8), men vi hade ont om budget, så vi valde att gå med lagerdelarna.
För att hjälpa till att få den större smällen som vi letar efter, installerade vi en uppsättning FAST tändspolar (PN 30256-8). Dessa ger en hetare gnista än standarddelarna och är idealiska för en mellannivå, naturligt insugad motor som vår, även om de kommer att fungera med byggen som använder upp till 15-20 pund boost och upp till cirka 1 500 hästkrafter.
Vi lånade en Nick Williams billet throttle body från Cunningham Motorsports i sista minuten, eftersom Howell EFI-systemet inte skulle tillåta oss att köra en kabelgaskropp.
Sätta ihop allting
För att få gnista från spolarna till tändstiften kommer en uppsättning MSD-kabel att användas. Deras 8,5 mm Super Conductor-trådsatser, som är konstruerade för att ge tillförlitlig ström i tillämpningar med hög temperatur, har en speciell spiralformad kärna som ger bara 40-50 ohm motstånd per fot, medan dubbla crimp-terminaler i rostfritt stål är försedda med snäpplås för att säkerställa en säker passform.
Om det finns ett övergripande tema för vårt LS3-bygge kan det vara ett av användbarheten på gatan först och maximal effekt sedan. Vi är verkligen intresserade av att få denna LS3 att verkligen sjunga, men med tanke på det faktum att en motor inte kommer att ”vinna” enbart baserat på ren toppeffekt (tillsammans med det pristak vi använder på detta head to head-bygge) när det var dags att välja komponenter, var det högsta prioriteringen att tillförlitligt bygga kraft över hela varvtalsintervallet.
Det är också framtidssäkert motorn till en viss grad, vilket ger en viss flexibilitet när det gäller framtida byten av delar och möjligheten att gå över till tvångsinduktion vid en viss tidpunkt om vi vill göra det vid ett senare tillfälle. Det skadar aldrig att ge sig själv några alternativ längre fram.
Under tiden är vi dock intresserade av hur LS3 står sig mot Coyote 5.0 med en liknande budget. Med 1,2 liters extra deplacement kan Chevy ha sitt jobb att göra på power-per-cubic-inch-fronten, men den kan också negera det med ytterligare vridmoment i låg slutarnivå.
Nu när LS3:an är monterad är nästa stopp för den här kvarnen motordyno på Westech Performance, där vi inte bara ska testa och ställa in den nuvarande kombinationen, utan även byta ut några olika komponenter för att se hur de påverkar motorns effekt.
Och även om dessa två motorer ger liknande effekt i standardkonfiguration är sättet de gör det på väldigt olika, med Chevys gammaldags stötstångsdesign som fortfarande bevisar sitt värde, medan Fords DOHC-design under de senaste två decennierna har finslipats till en formidabel plattform för Blue Oval-prestanda.
Men vilken av dem kommer att segra i denna head to head build-off? Dynosessionerna kommer att tala sitt tydliga språk – håll ögonen öppna för informationen från dessa, den kommer att komma till dig inom kort.
Som du kan se kom vi precis under budgeten.