V předchozích dílech jsme se vydali na cestu, abychom z dlouhého bloku LSX376-B15 od společnosti Chevrolet Performance vyždímali tisíc koní. V prvním díle jsme vás podrobně seznámili s tím, co se do těchto silných motorů dává z továrny, a ve druhém díle jsme náš motor doplnili 4,5l turbodmychadlem Whipple a podrobili ho zkouškám na dynamometru ve společnosti Westech Performance.
Konečným výsledkem našeho prvního dne testování byl maximální výkon 1025,4 koní a točivý moment 884,7 stop s 24 libry plnicího tlaku při použití řemenice turbodmychadla o průměru 4 palce, tedy té nejmenší, kterou jsme měli k dispozici. S použitím sériově dodávaných komponentů od společností Chevrolet Performance a Whipple jsme sestavili kombinaci, která dokázala vyvinout čtyřciferný výkon. Věděli jsme však, že motor by mohl dosáhnout ještě vyššího výkonu a točivého momentu při nižším tlaku v sběrném potrubí, kdybychom vyměnili vačku sériové specifikace dodávanou s naším LSX376 za vačku vhodnější pro naše obří dmychadlo.
Po původním testování jsme se vrátili do Westechu, abychom vyměnili vačky a zjistili, co by agresivnější specifikace poskytla z hlediska výkonu.
Prostor pro zlepšení
Chevy Performance umisťuje motory LSX376 řady „B“ jako své crate motory připravené na zvýšení výkonu, ale LSX376-B15 se dodává s instalovaným sériovým vačkovým hřídelem LS7, nikoliv s vačkovým hřídelem z LSA nebo LS9, což jsou přeplňované sériové motory společnosti. Zde je srovnání specifikací:
LS7 – číslo dílu 12638426
Doba trvání vačkového hřídele při zdvihu 0,050 palce: 211 sání, 230 výfuk
Zdvih ventilů: .558 sání, .558 výfuk
Úhel rozpojení lamel: 121 stupňů
LSA – číslo dílu 12623064
Doba trvání vačkového hřídele při zdvihu 0,050 palce: 198 sání, 216 výfuk
Zdvih ventilů: .480 sání, .480 výfuk
Úhel rozpojení lamel: 122,5 stupně
LS9 – číslo dílu 12638427
Doba trvání vačkového hřídele při zdvihu 0,050 palce: 211 sání, 230 výfuk
Zdvih ventilů: .562 sání, .562 výfukových
Úhel rozpojení laloků: 122,5 stupně
Při prohlížení katalogu Chevy Performance a porovnávání specifikací je jasné, proč vačka LS7 dostala přednost před vačkou LSX376-B15. Ačkoli jsou v nabídce i jiné vačky s agresivnějším zdvihem a dobou trvání, všechny mají jednu společnou vlastnost, která z nich činí méně než ideální kandidáty pro práci s dmychadly – relativně úzký úhel rozdělení laloků.
Úzký úhel nabízí u motorů s přirozeným vstřikováním výkonovou výhodu v tom, že mají rády určité překrytí ventilů, tedy dobu, kdy jsou sací i výfukové ventily otevřené. To pomáhá odvádění plynů z válce a objemové účinnosti, když máte k dispozici pouze výfukové plyny a atmosférický tlak pro pohyb plynů dovnitř a ven z válce.
Na doporučení společnosti Crane jsme také vyměnili sériové ventilové pružiny za dvojité pružiny Crane a titanové úchytky.
Přeplňované motory jsou však jiné zvíře. Při pozitivním tlaku, který je k dispozici na straně sání, znamená příliš velké překrytí jen to, že se čerstvý vzduch a palivo navíc nakonec vytlačí výfukovým otvorem, místo aby zůstaly tam, kde budou k něčemu dobré, takže širší úhel je obecně dobrý nápad. Obecně řečeno, vačky pro přeplňování také nepotřebují tolik trvání na straně sání, zatímco na straně výfuku potřebují relativně více kvůli více než 100procentnímu VE, kterého dosahují.
Specifikace pružin
Sada ventilových pružin číslo 144316-1 společnosti Crane Cams obsahuje dvojité ventilové pružiny, sedla, vitonová těsnění, zámky a titanové opěrky.
- Max Lift: 0,680 palce
- Tlak v sedle: 148 liber při instalované výšce 1,800 palce
- Tlak v otevřeném stavu: 413 liber při instalované výšce 1,150 palce
- Sazba pružiny: Když se podíváte na specifikace vaček Chevy Performance, pouze tři z nich mají úhel oddělení laloků větší než 120 stupňů – vačky LSA a LS9 a LS7. Všechny ostatní mají úhel v rozmezí 107-118 stupňů. Při porovnání vaček LS7 a LS9 jsou specifikace velmi, velmi podobné – stejná doba trvání na sání i výfuku při zdvihu 0,050, přičemž u LS9 je zdvih ventilů o něco málo větší (jen 0,004 palce – ne dost na to, aby to byl skutečný rozdíl), ale úhel oddělení laloků je o 1,5 stupně menší.
A Compromise is Struck
Takže proč si vybrat vačku LS7 místo specifikace LS9? To nemůžeme s jistotou říci, ale tipujeme, že to přinejmenším částečně souvisí s marketingem. Zůstaňte s námi, protože z naší strany jde o spekulaci, ale rozhodnutí zvolit model LS7 mohlo pramenit z touhy dodat modelu LSX376 trochu více síly při přirozeném nasávání v porovnání s čísly, kterých by dosáhli s vačkou LS9. Víte, Chevy nemohl dost dobře zařadit tyto motory do nabídky, aniž by měl k dispozici NĚJAKÉ číslo výkonu a točivého momentu, které by mohl zveřejnit, ale motor se dodává jako dlouhý blok, ne jako kompletní balíček připravený k provozu.
Citujeme z katalogu Chevy Performance: „Výkon a točivý moment byly odvozeny společností GM Engineering za použití normálně nasávaného motoru LSX376 s LS3 EFI. Vaše hodnoty výkonu se mohou lišit v závislosti na systému sání a komponentech.“ Jinými slovy, 450 koní při 5 900 otáčkách za minutu a 444 N.m při 4 600 otáčkách za minutu, což je udávaný výkon a točivý moment pro motory -B8 i -B15, neodpovídá tomu, jak bude některý z těchto motorů ve skutečnosti konfigurován zákazníky, kteří si je koupí.
Podržte vačky Crane Cams číslo dílu 201HR00032!
Takže se dodávají s vačkovým hřídelem, který je kompromisní volbou, díky níž nebudou čísla N/A vypadat líně, ale také nebude příliš velkým handicapem, pokud se koncový uživatel rozhodne ponechat si jej při instalaci dmychadla. Je jasné, že vzhledem k tomu, že se nám podařilo překonat výkon 1 000 koní s nainstalovanou sériovou vačkou, není úplně nutné ji vyměnit, ale chtěli jsme zjistit, kolik výkonu necháváme na stole.
Crane Technique
Klikněte pro zvětšení
Abychom si pořídili bumpstick specifikovaný tak, aby lépe spolupracoval s naším velkým Whipple přeplňováním, zavolali jsme Chase Knightovi do společnosti Crane Cams. Knight pracuje pro společnost Crane již více než čtyři desetiletí a jeho moudrost v oblasti vačkových hřídelí je nepřekonatelná.
Předali jsme mu kompletní informace o naší kombinaci a požádali ho o ukázku jeho True Kung Fu při výběru vaček. Zde je jeho doporučení:
Crane Cams Part Number 201HR00032
Grind Number: HR-228/367-2S7-15
Camshaft Duration at 0.050-inch lift: 228 intake, 244 exhaust
Valve Lift: .
Úhel rozpojení laloků: 115 stupňů
Podle Knighta je tato vačka přímou náhradou za náš sériový kus, přestože má větší špičkový zdvih na sacích i výfukových ventilech. „Použili jsme ji v přeplňovaných aplikacích LS3 bez jakýchkoli problémů s pístem na ventilu,“ vysvětluje.
Nainstalovali jsme také jednodílné pístnice Crane Pro Series (PN 144621-16 pro celou sadu). Tyto 5/16palcové tlačné tyče jsou vyrobeny z ocelových trubek 4130 se stěnou 0,080, což zaručuje nízkou hmotnost a pevnost. Jsou tepelně upraveny pro použití s vodicími deskami nebo bez nich.
Dat překrytí
Poptali jsme se Knighta na naše předsudky o překrytí a přeplňovaných motorech a získali jsme poučení o tom, jak spolu souvisí zvýšení tlaku a časování ventilů. „Za předpokladu, že nemáme předstih, budou mít oba podobné hodnoty zavírání sání a otevírání výfuku,“ dodává Knight. „Bez předstihu vačky se sání vačky GM otevře 15,5 stupně za horním mrtvým bodem a zavře se 46,5 stupně za dolním mrtvým bodem; výfuk se otevře 56 stupňů před dolním mrtvým bodem a zavře se 6 stupňů před dolním mrtvým bodem.“
Pro tuto testovací sérii jsme nechali obě vačky nainstalované „přímo nahoru“, takže pro srovnání nová jednotka Crane otevře sání (opět na 0 stupňů).050 zdvihu) 2,5 stupně před horním mrtvým bodem a zavírá se 45,5 stupně za dolním mrtvým bodem, zatímco na výfukové straně se ventil otevírá 60,5 stupně před dolním mrtvým bodem a zavírá se 3,5 stupně za horním mrtvým bodem.
Podle Knighta: „Údaj o překrytí se výrazně mění, z -21,5 stupně u sériového vačkového hřídele , na 6 stupňů u kusu Crane. Podobné sací uzávěry vytvoří podobné hodnoty klikové komprese a zajistí rozumnou odezvu na plyn.“ Ale počkejte – neříkali jsme právě, že přeplňované motory nemají rády překrytí?“
Kvalita otáček (a podtlak) se pravděpodobně trochu sníží, ale zvýšený tlak v nízkých otáčkách by to měl pomoci kompenzovat. – Chase Knight, Crane Cams
Knight vysvětluje: „Relativně velký nárůst, který jste přidali, bude těžit ze zvýšeného překrytí. Pozdější uzavření výfuku pomůže dodatečnému teplu, které vzniklo, aby mělo více času na výstup, přičemž dřívější otevření sání (a dodatečný zdvih) poskytne více čerstvé sací náplně, která pomůže ochladit situaci a poskytne více času pro vstup nové směsi (a tlaku) do válců.“ Vzhledem k tomu, že u našeho tisícikoňového monstra není primárním cílem šetrnost k emisím, stojí obětování trochy čerstvého vzduchu a paliva při přeplňování za kompromis v podobě dodatečného času, který dmychadlo potřebuje na provedení každého cyklu.
Samozřejmě neexistuje nic takového jako oběd zdarma – Knight poznamenává: „Kvalita volnoběhu (a podtlak) se pravděpodobně trochu sníží, ale zvýšený tlak v nízkých otáčkách by to měl pomoci kompenzovat.“ Netřeba dodávat, že ani zde není kvalita volnoběhu primárním cílem.
Kromě hrubých hodnot zdvihu a trvání zvyšuje Crane výkon také tím, že využívá relativně nízkou setrvačnost ventilového ústrojí motoru LS díky tvaru jejich lopatek. Agresivnější otevírací a zavírací poměry oproti sériovým továrním profilům vaček zajišťují větší plochu „pod křivkou“ a zkracují dobu strávenou při nízkém zdvihu. „Konstrukce lopatek GM jsou určeny pro dlouhodobou životnost, zatímco většina výkonných nabídek na trhu s náhradními díly se příliš nezabývá životností 100 000 mil,“ přiznává Knight.
Mezitím ve Westechu…
Klikněte pro zvětšení
Znovu jsme se vrátili do Westech Performance, kde byl odborník na dynamiku Steve Brulé a jeho zaměstnanci připraveni provést výměnu vaček a znovu spustit náš LSX376. Kromě samotné vačkové hřídele dodal Crane také nové ventilové pružiny, sedla pružin, těsnění dříků, zámky a titanové držáky, stejně jako nové tlačné tyče. Během několika minut vyměnili sériové komponenty za převodovku ventilového rozvodu Crane a znovu nainstalovali řemenici s průměrem 5 palců „low boost“ na našem 4,5litrovém turbodmychadle Whipple.
Pro srovnání, když jsme provedli dynamické zkoušky motoru se sériovou vačkou a 5palcovou řemenicí, naše maximální hodnoty byly 858,1 koní a 725,3 libry točivého momentu při maximálním zvýšení o 15 PSI. S novým bumpstickem Crane a stejnou řemenicí jsme byli odměněni maximálním výkonem 886,9 koní a točivým momentem 741,7 Nm, což představuje nárůst o 27,9, resp. 16,4 Nm. Zaznamenali jsme také o něco nižší nárůst tlaku, na špičce 14,5 PSI, což je důkazem toho, že vzduch prochází motorem efektivněji díky novému vačkovému hřídeli.
Znovu stojí za zmínku, že naše dynamometrické grafy začínají na relativně vysokých 4 500 otáčkách za minutu z nějakého důvodu – jak jsme poznamenali v předchozím článku, tento motor dosahuje tak velkého točivého momentu v nízkých otáčkách, že jej dynamometrický motor jednoduše nedokáže udržet nízko v rozsahu otáček při plném plynu. Dokonce i s brzdou na 100 % servo, motor prostě táhne. Aby byly výsledky konzistentní, zvolili jsme jako výchozí bod pro všechny naše údaje 4 500 otáček, ale pohled na grafy ukazuje, že skutečná špička točivého momentu, kterou tato kombinace produkuje, nastává před tímto bodem a je vyšší než námi uváděné číslo.
Klikněte pro zvětšení
Snížení na step-up
Když se náš první zátah s novou vačkou ukázal jako slibný, přešli jsme na menší řemenici přeplňování o průměru 4,25 palce, abychom zvýšili step-up poměr a roztočili dmychadlo rychleji. Možná si vzpomínáte z předchozího dílu, že jsme test se 4,25palcovou vačkou zkrátili na pouhých 6 000 ot/min, protože bylo jasné, že s touto konkrétní řemenicí nedosáhneme našeho cíle tisíce koní.
I když jsme vše zkrátili o 800 ot/min, stále jsme dosáhli špičkového výkonu 918,2 koní na vrcholu a špičkového točivého momentu přes 830 liber stop dole v počátečním bodě zátahu při 4 500 ot/min u kombinace se sériovou vačkou. Maximální tlak se vyšplhal na 20 PSI, což ukazuje, že motor začíná mít úzké hrdlo.
Po nasazení nové vačky vyskočil točivý moment při 4 500 otáčkách za minutu na 854,3 librové stopy, a když se motor vyšplhal na 6 000, viděli jsme 938,7 koní, čímž překonal sériovou vačku o 20,5 koně, a to při tlaku pouhých 18,6 PSI. Při 6 500 otáčkách za minutu jsme překonali tisícikoňovou bariéru a při červené hranici 6 800 otáček za minutu jsme zaznamenali 1 027,3 koně a 20,3 libry plnicího tlaku.
Pro srovnání, to je téměř o 2 koně více, než kolik jsme dosáhli při našem předchozím testu sériové vačky s menší 4palcovou řemenicí a o 4 libry plnicího tlaku méně. To není špatné, ale ještě jsme neskončili…
Klikněte pro zvětšení
Max Effort
Pro náš poslední test Brulé vyměnil 4palcovou řemenici a znovu nahodil náš LSX376. Se sériovým vačkovým hřídelem jsme dosáhli maximálního výkonu 1025,4 koní a 884,7 Nm. S motorem s vačkou a 4,25palcovou řemenicí jsme již tuto hranici výkonu překonali, a jakmile jsme začali tahat, dosáhli jsme nové hodnoty maximálního točivého momentu 903,3 N.m při 4 500 ot/min.
Motor LSX376 zařval, Whipple zakňučel a znovu se rozjel v pásmu otáček až k 6 800 ot/min. Tam jsme zaznamenali maximální výkon 1 079,0 koní a tlak pouhých 22,2 PSI, přičemž hodnota točivého momentu jemně klesla na „pouhých“ 833,3 N.m při červené hranici. Díky tomu jsme s nejmenší řemenicí při nižším zvýšení výkonu dosáhli nárůstu o 53,6 koní od špičky ke špičce. To nižší číslo boostu je důležité, protože jak jsme si vysvětlili minule, je to vlastně míra omezení mezi výstupem z dmychadla a spalovacím prostorem. Díky volně tekoucí vačce Crane Cam jsme dosáhli vyššího výkonu s menšími nároky na práci turbodmychadla.
Co dál?
Teď, když máme náš LSX376-B15 vytočený, musíme mu najít domov a zjistit, jak jezdí. Zůstaňte naladěni, až toto monstrum s technologií Whipple přeneseme z dynama na ulici!
