LSX376-B15, del 3: Den er helt opkammet og i top

I vores tidligere afleveringer gik vi på jagt efter at få tusind hestekræfter ud af Chevrolet Performance’s LSX376-B15 long block. I del et gav vi dig et detaljeret kig på, hvad der går ind i disse kraftige motorer på fabrikken, og i del to toppede vi vores motor med en 4,5L Whipple-supercharger og satte den på prøve på motordynoen hos Westech Performance.

Det endelige resultat af vores første testdag var en top på 1.025,4 hestekræfter og 884,7 fodpund drejningsmoment med 24 pund boost ved hjælp af en 4-tommers diameter superchargerpulley, den mindste, vi havde. Ved at bruge standardkomponenter fra Chevrolet Performance og Whipple havde vi sammensat en kombination, der kunne levere firecifrede hestekræfter. Men vi vidste, at motoren kunne yde endnu mere kraft og drejningsmoment med mindre manifoldtryk, hvis vi udskiftede den produktionsspecificerede cam, der blev leveret med vores LSX376, med en cam, der var bedre egnet til vores gigantiske blæser.

Rum til forbedring

Chevy Performance placerer “B-line” LSX376-motorerne som deres boost-ready crate-motorer, men LSX376-B15 leveres med den originale LS7-nokkeaksel installeret i stedet for den fra LSA- eller LS9-motorerne, der er firmaets superchargede produktionsmotorer. Her er hvordan specifikationerne sammenlignes:

LS7 – Reservedelsnummer 12638426

Nokkeakselvarighed ved 0,050-tommers løft: 211 indsugning, 230 udstødning

Ventilløft: .558 indsugning, .558 udstødning

Nokkeafstandsvinklen: 121 grader

LSA – Reservedelsnummer 12623064

Nokkeakselvarighed ved 0,050-tommers løft: 198 indsugning, 216 udstødning

Valvehøjde: .480 indsugning, .480 udstødning

Nokkeafstandsvinkel: 122,5 grader

LS9 – Reservedelsnummer 12638427

Nokkeakselvarighed ved 0,050-tommers løft: 211 indsugning, 230 udstødning

Valvehøjde: .562 indsugning, .562 udstødning

Lobseparationsvinkel: 122,5 grader

Når man bladrer i Chevy Performance-kataloget og sammenligner specifikationerne, er det let at se, hvorfor LS7-nokken blev valgt i LSX376-B15. Selv om de tilbyder andre kamskiver med mere aggressivt løft og varighed, har de alle én egenskab til fælles, som gør dem til mindre ideelle kandidater til blæsertjeneste – relativt smalle lobe-separationsvinkler.

En smal vinkel giver en ydelsesmæssig fordel i motorer med naturlig indsugning, idet de godt kan lide at have en vis mængde ventiloverlapning, dvs. den periode, hvor både indsugning og udstødning er åbne. Det hjælper cylinderspuling og volumetrisk effektivitet, når alt, hvad du skal arbejde med, er udstødning og atmosfærisk tryk for at flytte gasser ind og ud af cylinderen.

• 
• 

På Cranes anbefaling skiftede vi også de standardventilfjedre ud med dobbelte Crane-fjedre og titanium retainers.

Supercharged-motorer er dog et andet dyr. Med positivt tryk til rådighed på indsugningssiden betyder for meget overlap bare, at den ekstra friske luft og brændstof ender med at blive skubbet ud af udstødningsporten i stedet for at blive hængende, hvor de vil gøre gavn, så en bredere vinkel er generelt en god idé. Generelt set har kamre til supercharger-applikationer heller ikke brug for så meget varighed på indsugningssiden, mens de har brug for relativt mere på udstødningssiden på grund af den over 100 % VE, de opnår.

Når du kigger på Chevy Performance cam specs, har kun tre på listen en lobe separation vinkel på mere end 120 grader – LSA og LS9 sticks, og LS7. Alt andet har en vinkel i intervallet 107-118 grader. Hvis man sammenligner LS7- og LS9-nokkerne, er specifikationerne meget, meget ens – samme varighed på både indsugning og udstødning ved 0,050 løft, med en lille smule mere ventilløft for LS9 (kun 0,004 tommer – ikke nok til at gøre en reel forskel), men 1,5 grader mindre lobe separation vinkel.

Det er et kompromis

Så hvorfor vælge LS7 frem for LS9-specifikationerne for en cam? Vi kan ikke sige det med sikkerhed, men vi vil gætte på, at det har noget med markedsføring at gøre, i hvert fald delvist. Følg med os her, for det er spekulation fra vores side, men beslutningen om at vælge LS7 kan skyldes et ønske om at give LSX376 en smule mere oomph, når den er naturligt indsuget, sammenlignet med de tal, de ville få med LS9-nokken. Ser du, Chevy kunne ikke meget vel sætte disse crate-motorer i sortimentet uden at have ET eller andet hestekræft- og drejningsmomenttal at offentliggøre, men motoren leveres som en lang blok, ikke som en komplet køreklar pakke.

For at citere Chevy Performance-kataloget: “Hestekræfter og drejningsmoment blev udledt af GM Engineering ved hjælp af en normalt indsuget LSX376 med LS3 EFI. Dine effekttal kan variere, baseret på indsugningssystem og komponenter.” Med andre ord er 450 hestekræfter ved 5.900 omdrejninger pr. minut og 444 pundfod ved 4.600 omdrejninger, som er den angivne effekt og det angivne drejningsmoment for både -B8 og -B15, ikke repræsentative for, hvordan nogen af disse motorer rent faktisk vil blive konfigureret af de kunder, der køber dem.

Så de leverer med en knastaksel, der er et kompromisvalg, som holder N/A-tallene fra at se dovne ud, men som heller ikke vil være et alt for stort handicap, hvis slutbrugeren beslutter sig for at beholde den, når de laver blæserinstallationen. Det er klart, at da det lykkedes os at overskride 1.000 hestekræfter med den installerede standardnok, er det ikke helt nødvendigt at udskifte den, men vi ville gerne se, hvor meget kraft vi efterlod på bordet.

Crane Technique

For at få os en bumpstick spec’ed til at arbejde lidt bedre sammen med vores store Whipple-kompressor, ringede vi til Chase Knight hos Crane Cams. Knight har arbejdet for Crane i mere end fire årtier, og hans viden om knastaksler er uovertruffen.

Vi gav ham alle detaljer om vores kombination og bad om en demonstration af hans sande Kung Fu i valg af knastaksler. Her er, hvad han anbefalede:

Crane Cams Part Number 201HR00032

Slibningsnummer: HR-228/367-2S7-15

Nokkeakselvarighed ved 0,050-tommers løft: 228 indsugning, 244 udstødning

Valve løft: .624 indsugning, .624 udstødning

Lobseparationsvinkel: 115 grader

Per Knight er denne kam en direkte udskiftning til vores lagerstykke, på trods af at den har mere topløft på både indsugnings- og udstødningsventilerne. “Vi har brugt denne i supercharged LS3-applikationer uden problemer med stempel til ventil,” forklarer han.

Dat Overlap

Vi spurgte Knight om vores fordomme om overlap og supercharged powerplants og fik en undervisning i, hvordan boost og ventil timing interagerer. “Hvis vi antager, at der ikke er nogen forskydning, vil begge have samme indsugningslukning og udstødningsåbningstal,” tilføjer Knight. “Uden cam advance åbner GM-nokens indsugning 15,5 grader efter øverste dødpunkt og lukker 46,5 grader efter nederste dødpunkt; udstødningen åbner 56 grader før nederste dødpunkt og lukker 6 grader før nederste dødpunkt.”

For denne testserie lod vi begge knapper være installeret “lige op”, så til sammenligning åbner den nye Crane-enhed indsugningen (igen til 0.050 løft) 2,5 grader før øverste dødpunkt og lukker 45,5 grader efter nederste dødpunkt, mens ventilen på udstødningssiden åbner 60,5 grader før nederste dødpunkt og lukker 3,5 grader efter øverste dødpunkt.

Per Knight, “Overlap-tallet ændrer sig meget, fra -21,5 grader med den originale knastaksel til 6 grader med Crane-delen. De lignende indsugningslukninger vil skabe lignende kompressionstal ved krumning, hvilket giver en rimelig gasreaktion.” Men vent – sagde vi ikke lige, at supercharged-motorer ikke kunne lide overlap?

Knight forklarer: “Den relativt store mængde boost, som du har tilføjet, vil drage fordel af den øgede overlapning. Den senere udstødningslukning hjælper den ekstra varme, der er blevet skabt, til at få mere tid til at komme ud, mens den tidligere indsugningsåbning (og det ekstra løft) giver mere af den friske indsugningsladning til at hjælpe med at køle tingene ned og give mere tid til, at den nye blanding (og tryk) kan komme ind i cylindrene.” Da emissionsvenlighed ikke er et primært mål for vores monster med tusind hestekræfter, er det at ofre en smule frisk luft og brændstof ved overlapningen værd at give afkald på den ekstra tid, som blæseren har til at gøre sit arbejde i hver cyklus.

Der er selvfølgelig ikke noget, der er gratis frokost – Knight bemærker: “Tomgangskvaliteten (og vakuumet) vil sandsynligvis blive reduceret en smule, men det øgede boost ved lave omdrejninger bør hjælpe med at kompensere for det.” Det er unødvendigt at sige, at tomgangskvalitet heller ikke er et primært mål her.

Udover rå løfte- og varighedstal bygger Crane også effekt ved at udnytte LS-motorens relativt lav-inertiale ventiltræk med formen på deres lober. Mere aggressive åbnings- og lukkehastigheder end fabriksnokprofilerne på lager giver mere område “under kurven” og reducerer den tid, der bruges ved lavt løft. “GM’s lobe-designs er beregnet til langtidsholdbarhed, mens de fleste eftermarkedstilbud på ydelsesområdet ikke er overdrevent optaget af en levetid på 100.000 mil,” indrømmer Knight.

I mellemtiden hos Westech…

En gang til tog vi tilbage til Westech Performance, hvor dyno-eksperten Steve Brulé og hans personale var klar til at udføre cam swap’et og køre vores LSX376 igen. Ud over selve knastakslen leverede Crane også nye ventilfjedre, fjedersæder, fjedersæder, stængelforseglinger, låse og titaniumsholdere samt nye pushrods. I løbet af få minutter havde de skiftet standardkomponenterne ud med Crane-ventiltrækket og geninstalleret den “low boost”-skive med en diameter på 5 tommer på vores 4,5-liters Whipple-kompressor.

Til reference, da vi dynoede motoren med standardnoksen og 5-tommersskive, var vores spidsværdier 858,1 hestekræfter og 725,3 pundfødder drejningsmoment med et maksimalt boost på 15 PSI. Med den nye Crane-bumpstick og den samme remskive blev vi belønnet med et maksimum på 886,9 hestekræfter og 741,7 pound-feet, hvilket er en stigning på henholdsvis 27,9 og 16,4. Vi så også lidt mindre boost, med et toppunkt på 14,5 PSI, hvilket beviser, at luften bevægede sig mere effektivt gennem motoren takket være den nye knastaksel.

En gang til er det værd at nævne, at vores dynografier starter ved relativt høje 4.500 RPM af en grund – som vi bemærkede i den forrige artikel, producerer denne motor så meget drejningsmoment ved lave omdrejninger, at motordynografen simpelthen ikke kan holde den lavt i omdrejningsområdet ved fuld gas. Selv med bremsen på 100 % servo trækker motoren simpelthen igennem. For at holde resultaterne konsistente valgte vi udgangspunktet for alle vores data som 4.500 RPM, men et blik på graferne viser, at det sande maksimale drejningsmoment, som denne kombination producerer, sker før dette punkt og er højere end vores rapporterede tal.

Stepping Down to Step Up

Med vores første træk med den nye cam, der viste lovende resultater, skiftede vi til den mindre kompressorskive med en diameter på 4,25 tommer for at øge step-up-forholdet og dreje blæseren hurtigere. Du husker måske fra vores tidligere aflevering, at vi afkortede testen med stock cam 4,25-tommer ved blot 6.000 RPM, da det var klart, at vi ikke ville nå vores mål på tusind hestekræfter med den pågældende remskive.

Selv ved at afkorte tingene med 800 RPM opnåede vi stadig 918,2 spidshestekræfter i toppen og 830-plus pundfod af spidsdrejningsmoment nede ved 4.500 RPM som startpunkt for trækket på stock-cam kombinationen. Max boost steg til 20 PSI, hvilket viste, at motoren var begyndt at få en flaskehals.

Med den nye cam på plads steg det drejningsmoment, vi så ved 4.500 RPM, til 854,3 pundfod, og da motoren steg til 6.000, så vi 938,7 hestekræfter, hvilket slog stock cam med 20,5 hestekræfter og gjorde det med kun 18,6 PSI. Ved 6.500 omdrejninger pr. minut havde vi overskredet tusindhestemærket, og ved 6.800 omdrejninger pr. minut registrerede vi 1.027,3 hestekræfter og 20,3 pund boost.

Til reference er det næsten 2 hestekræfter mere end det, vi toppede med i vores tidligere test med stock cam med den mindre 4-tommers remskive, med fire pund mindre boost. Ikke dårligt, men vi var ikke færdige endnu …

Max Effort

For vores sidste test satte Brulé den 4-tommers remskive på og tændte for vores LSX376 endnu en gang. Med standardnokkeakslen toppede vi med 1.025,4 hestekræfter og 884,7 pundfødder. Vi havde allerede overgået dette hestekræftmærke med den cammede motor med den 4,25-tommers remskive, og så snart trækket startede, havde vi et nyt topmoment på 903,3 pundfod ved 4.500 RPM.

LSX376 brølede, og Whipple-whipplen hvinede, og fløj op gennem omdrejningsbåndet endnu en gang til 6.800 RPM. Her registrerede vi et højdepunkt på 1.079,0 hestekræfter og kun 22,2 PSI boost, og drejningsmomentet faldt forsigtigt ned til “kun” 833,3 pundfod ved rødlinje. Det gav os en gevinst på 53,6 hestekræfter fra top til top med den mindste remskive, ved lavere boost. Det lavere boosttal er vigtigt, for som vi forklarede sidste gang, er det i virkeligheden et mål for begrænsningen mellem blæserudgangen og forbrændingskammeret. Vi opnåede mere effekt med mindre arbejde fra kompressorens side takket være den fritflydende Crane Cam.

Hvad er det næste?

Nu da vi har fået vores LSX376-B15 indreguleret, er vi nødt til at finde et hjem til den og se, hvordan den kører. Hold dig opdateret, når vi tager dette Whipple-whipped boost-monster fra dynoen til gaden!