LSX376-B15 Partie 3 : C’est tout Cammed Up et Kicking Ass

Dans nos précédentes parties, nous avons entrepris notre quête pour obtenir mille chevaux-vapeur du bloc long LSX376-B15 de Chevrolet Performance. Dans la première partie, nous vous avons donné un aperçu détaillé de ce qui entre dans ces moteurs robustes à l’usine, et dans la deuxième partie, nous avons surmonté notre moteur d’un compresseur de suralimentation Whipple de 4,5 L et l’avons mis à l’épreuve sur le banc d’essai de Westech Performance.

Le résultat final de notre première journée d’essais a été un pic de 1 025,4 chevaux et 884,7 livres-pieds de couple avec 24 livres de suralimentation, en utilisant une poulie de compresseur de 4 pouces de diamètre, la plus petite que nous avions. En utilisant les composants de série de Chevrolet Performance et de Whipple, nous avions mis au point une combinaison capable de produire une puissance à quatre chiffres. Mais nous savions que le moteur pouvait produire encore plus de puissance et de couple, avec moins de pression au collecteur, si nous échangions la came de série fournie avec notre LSX376 pour une came mieux adaptée à notre gigantesque souffleur.

Place pour l’amélioration

Chevy Performance positionne les moteurs LSX376 de la « ligne B » comme leurs moteurs crate prêts à être boostés, mais le LSX376-B15 est livré avec l’arbre à cames LS7 de série installé plutôt que celui du LSA ou du LS9, les moteurs de production suralimentés de la société. Voici comment les spécifications se comparent :

LS7 – Numéro de pièce 12638426

Durée de l’arbre à cames à 0,050 pouce de levée : 211 à l’admission, 230 à l’échappement

Lève-soupape : .558 à l’admission, .558 échappement

Orient de séparation des lobes : 121 degrés

LSA – Numéro de pièce 12623064

Durée d’arbre à levée de 0,050 pouce : 198 admission, 216 échappement

Lève-soupape : .480 admission, .480 échappement

Orient de séparation des lobes : 122,5 degrés

LS9 – Numéro de pièce 12638427

Durée d’arbre à levée de 0,050 pouce : 211 admission, 230 échappement

Lève-soupape : .562 admission, .562 échappement

Angle de séparation des lobes : 122,5 degrés

En parcourant le catalogue Chevy Performance et en comparant les spécifications, il est facile de voir pourquoi la came LS7 a obtenu le feu vert pour le service dans le LSX376-B15. Bien qu’ils offrent d’autres cames avec une levée et une durée plus agressives, ils ont tous une caractéristique en commun qui en fait des candidats moins qu’idéaux pour le service de soufflerie – des angles de séparation des lobes relativement étroits.

Un angle étroit offre un avantage de performance dans les moteurs atmosphériques en ce qu’ils aiment avoir une certaine quantité de chevauchement des soupapes, la période de temps pendant laquelle l’admission et l’échappement sont ouverts. Cela aide le balayage des cylindres et l’efficacité volumétrique lorsque tout ce que vous avez à travailler avec l’échappement et la pression atmosphérique pour faire entrer et sortir les gaz du cylindre.

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Sur recommandation de Crane, nous avons également remplacé les ressorts de soupape de série par des ressorts doubles Crane et des retenues en titane.

Les moteurs suralimentés sont cependant un animal différent. Avec une pression positive disponible du côté de l’admission, un chevauchement trop important signifie simplement que l’air frais supplémentaire et le carburant finissent par être poussés par l’orifice d’échappement au lieu de rester là où ils feront du bien, donc un angle plus large est généralement une bonne idée. En général, les cames pour les applications de suralimentation n’ont pas non plus besoin d’autant de durée du côté de l’admission, alors qu’elles en ont besoin relativement plus du côté de l’échappement en raison de la VE de plus de 100 % qu’elles atteignent.

Lorsque vous jetez un coup d’œil aux spécifications des cames Chevy Performance, seules trois sur la liste ont un angle de séparation des lobes de plus de 120 degrés – les bâtons LSA et LS9, et le LS7. Tous les autres ont un angle compris entre 107 et 118 degrés. En comparant les cames LS7 et LS9, les spécifications sont très, très similaires – la même durée à l’admission et à l’échappement à 0,050 de levée, avec un tout petit peu plus de levée de soupape pour le LS9 (juste 0,004 pouce – pas assez pour faire une réelle différence) mais 1,5 degrés de moins d’angle de séparation des lobes.

Un compromis est frappé

Alors pourquoi choisir la spécification LS7 plutôt que LS9 pour la came ? Nous ne pouvons pas le dire avec certitude, mais nous supposons que cela a à voir avec le marketing, au moins en partie. Restez avec nous ici, parce que c’est une spéculation de notre part, mais la décision d’aller avec le LS7 peut avoir découlé d’un désir de donner le LSX376 un peu plus d’oomph quand aspiré naturellement, par rapport aux chiffres qu’ils obtiendraient avec la came LS9. Vous voyez, Chevy ne pouvait pas très bien mettre ces moteurs crate dans la gamme sans avoir QUELQUES chiffres de puissance et de couple à publier, mais le moteur est expédié comme un long bloc, pas comme un paquet complet prêt à fonctionner.

Pour citer le catalogue Chevy Performance, « La puissance et le couple ont été dérivés par l’ingénierie GM en utilisant un LSX376 normalement aspiré avec LS3 EFI. Vos chiffres de puissance peuvent varier, en fonction du système d’induction et des composants. » En d’autres termes, 450 chevaux à 5 900 RPM et 444 livres-pieds à 4 600, la puissance et le couple cités pour les -B8 et -B15, ne sont pas représentatifs de la façon dont l’un de ces moteurs sera réellement configuré par les clients qui les achètent.

Donc, ils sont expédiés avec un arbre à cames qui est une sélection de compromis qui empêche les chiffres N/A de paraître paresseux, mais qui ne sera pas non plus trop handicapant si l’utilisateur final décide de le garder lorsqu’il fera l’installation du blower. Clairement, puisque nous avons réussi à dépasser les 1 000 chevaux avec la came stock installée, il n’est pas complètement nécessaire de la remplacer, mais nous voulions voir combien de puissance nous laissions sur la table.

Technique de Crane

Pour nous procurer une bumpstick spécifiée pour fonctionner un peu mieux avec notre gros compresseur Whipple, nous avons appelé Chase Knight chez Crane Cams. Knight travaille pour Crane depuis plus de quatre décennies, et sa sagesse en matière d’arbres à cames est inégalée.

Nous lui avons fourni les détails complets de notre combinaison, et lui avons demandé une démonstration de son True Kung Fu dans la sélection des cames. Voici ce qu’il nous a recommandé :

Cran Cams Part Number 201HR00032

Numéro de rectification : HR-228/367-2S7-15

Durée de l’arbre à cames à 0,050 pouce de levée : 228 à l’admission, 244 à l’échappement

Lève-soupape : .624 à l’admission, .624 à l’échappement

Angle de séparation des lobes : 115 degrés

Par Knight, cette came est un remplacement direct de notre pièce d’origine, bien qu’elle ait une levée maximale supérieure sur les soupapes d’admission et d’échappement.  » Nous l’avons utilisée dans des applications LS3 suralimentées sans aucun problème de piston à soupape « , explique-t-il.

Dat Overlap

Nous avons interrogé Knight sur nos idées préconçues concernant le chevauchement et les moteurs suralimentés, et nous avons reçu une éducation sur la façon dont la suralimentation et le calage des soupapes interagissent. « En supposant qu’il n’y ait pas d’avance, les deux auront des chiffres de fermeture d’admission et d’ouverture d’échappement similaires », ajoute Knight. « Sans avance de came, l’admission de la came GM s’ouvre à 15,5 degrés après le point mort haut, et se ferme à 46,5 degrés après le point mort bas ; l’échappement s’ouvre à 56 degrés avant le point mort bas, et se ferme à 6 degrés avant le point mort bas. »

Pour cette série de tests, nous avons laissé les deux cames installées « en ligne droite », donc pour la comparaison, la nouvelle unité Crane ouvre l’admission (à nouveau à 0.050) 2,5 degrés avant le point mort haut, se fermant à 45,5 degrés après le point mort bas, tandis que du côté de l’échappement, la soupape s’ouvre à 60,5 degrés avant le point mort bas, et se ferme 3,5 degrés après le point mort haut.

Par Knight, « Le chiffre de chevauchement change considérablement, de -21,5 degrés avec l’arbre à cames d’origine , à 6 degrés avec la pièce Crane. Les fermetures d’admission similaires créeront des chiffres de compression de démarrage similaires, fournissant une réponse raisonnable à l’accélérateur. » Mais attendez – ne venons-nous pas de dire que les moteurs suralimentés n’aimaient pas le chevauchement ?

Knight explique : « La quantité relativement importante de boost que vous avez ajoutée bénéficiera du chevauchement accru. La fermeture plus tardive de l’échappement aide la chaleur supplémentaire qui a été créée à avoir plus de temps pour sortir, avec l’ouverture d’admission plus tôt (et la levée supplémentaire) fournissant plus de la charge d’admission fraîche pour aider à refroidir les choses, et fournir plus de temps pour le nouveau mélange (et la pression) pour entrer dans les cylindres. » Puisque le respect des émissions n’est pas un objectif premier pour notre monstre de mille chevaux, sacrifier un peu d’air frais et de carburant sur le chevauchement vaut la peine d’échanger le temps supplémentaire pour que le souffleur fasse son travail à chaque cycle.

Bien sûr, il n’y a pas de repas gratuit – Knight note que « la qualité du ralenti (et la dépression) sera probablement réduite un peu, mais l’augmentation de la suralimentation à bas régime devrait aider à compenser cela. » Inutile de dire que la qualité du ralenti n’est pas non plus un objectif prioritaire ici.

En plus des chiffres bruts de levée et de durée, Crane développe également la puissance en tirant parti de la commande de soupape à relativement faible inertie du moteur LS avec la forme de leurs lobes. Des taux d’ouverture et de fermeture plus agressifs que les profils de came d’origine mettent plus de surface « sous la courbe » et réduisent le temps passé à faible levée. « Les conceptions de lobes GM sont destinées à une durabilité à long terme, tandis que la plupart des offres du marché secondaire des performances ne sont pas trop concernées par une durée de vie de 100 000 miles », admet Knight.

Pendant ce temps, chez Westech…

Une fois de plus, nous sommes retournés chez Westech Performance, où l’expert en dynamomètre Steve Brulé et son équipe étaient prêts à effectuer le changement de came et à faire fonctionner notre LSX376 à nouveau. En plus de l’arbre à cames lui-même, Crane a également fourni de nouveaux ressorts de soupape, des sièges de ressort, des joints de tige, des verrous et des retenues en titane, ainsi que de nouvelles tiges de poussoir. En l’espace de quelques minutes, ils ont remplacé les composants de série par l’équipement de commande des soupapes Crane et réinstallé la poulie de 5 pouces de diamètre  » low boost  » sur notre compresseur de suralimentation Whipple de 4,5 litres.

Pour référence, lorsque nous avons dynamisé le moteur avec la came de série et la poulie de 5 pouces, nos chiffres maximaux étaient de 858,1 chevaux et 725,3 livres-pieds de couple, avec une suralimentation maximale de 15 PSI. Avec la nouvelle bumpstick Crane et la même poulie, nous avons obtenu une puissance maximale de 886,9 chevaux et 741,7 livres-pieds, soit des augmentations respectives de 27,9 et 16,4. Nous avons également constaté un peu moins de suralimentation, à un pic de 14,5 PSI, preuve que l’air circulait plus efficacement dans le moteur grâce au nouvel arbre à cames.

Une fois de plus, il convient de mentionner que nos graphiques de dynamomètre commencent à un régime relativement élevé de 4 500 tr/min pour une raison – comme nous l’avons noté dans l’article précédent, ce moteur produit tellement de couple à bas régime que le dynamomètre ne peut tout simplement pas le maintenir à bas régime à plein régime. Même avec le frein à 100%, le moteur s’en sort tout simplement. Pour garder les résultats cohérents, nous avons choisi le point de départ de toutes nos données à 4 500 RPM, mais un coup d’œil aux graphiques montre que le véritable pic de couple que cette combinaison produit se produit avant ce point, et est plus élevé que notre nombre rapporté.

Stepping Down to Step Up

Lorsque notre traction initiale avec la nouvelle came s’est avérée prometteuse, nous sommes passés à la poulie de suralimentation plus petite de 4,25 pouces de diamètre pour augmenter le rapport de step-up et faire tourner le blower plus rapidement. Vous vous souviendrez peut-être de notre épisode précédent que nous avons raccourci le test de la came de stock de 4,25 pouces à seulement 6 000 tr/min, car il était clair que nous n’allions pas atteindre notre objectif de mille chevaux avec cette poulie particulière.

Même en raccourcissant les choses de 800 tr/min, nous avons quand même obtenu 918,2 chevaux de pointe au sommet, et plus de 830 pieds-livres de couple de pointe vers le bas au point de départ de 4 500 tr/min de la traction sur la combinaison de came de stock. La suralimentation maximale a grimpé à 20 PSI, montrant que le moteur commençait à se gouter.

Avec la nouvelle came en place, le couple que nous avons vu à 4 500 RPM a bondi à 854,3 livres-pieds, et lorsque le moteur a grimpé à 6 000, nous avons vu 938,7 chevaux, battant la came d’origine de 20,5 chevaux et le faisant avec seulement 18,6 PSI. À 6 500 tr/min, nous avions franchi la barrière des mille chevaux, et à la ligne rouge de 6 800 tr/min, nous avons enregistré 1 027,3 chevaux et 20,3 livres de suralimentation.

Pour référence, c’est presque 2 chevaux de plus que ce que nous avons atteint lors de notre précédent test de came d’origine avec la plus petite poulie de 4 pouces, avec quatre livres de suralimentation en moins. Pas mal, mais nous n’avions pas encore fini…

Max Effort

Pour notre test final, Brulé a échangé la poulie de 4 pouces et a allumé notre LSX376 une fois de plus. Avec l’arbre à cames d’origine, nous avons atteint une puissance de 1025,4 chevaux et 884,7 livres-pieds. Nous avions déjà éclipsé cette marque de puissance avec le moteur cammed-up utilisant la poulie de 4,25 pouces, et dès que la traction a commencé, nous avions un nouveau chiffre de couple de pointe de 903,3 livres-pieds à 4 500 RPM.

Le LSX376 a rugi et le Whipple a gémi, déchirant à travers la bande de régime une fois de plus à 6 800 RPM. Là, nous avons tracé un pic de 1 079,0 chevaux et seulement 22,2 PSI de boost, avec le chiffre de couple descendant doucement à « seulement » 833,3 livres-pieds à la ligne rouge. Cela nous donne un gain de 53,6 chevaux crête à crête avec la plus petite poulie, à un niveau de suralimentation inférieur. Ce chiffre inférieur est important, car comme nous l’avons expliqué la dernière fois, il s’agit en fait d’une mesure de la restriction entre la sortie du ventilateur et la chambre de combustion. Nous avons fait plus de puissance avec moins de travail requis de la part du compresseur de suralimentation grâce à la came Crane à écoulement libre.

Qu’est-ce qui vient ensuite ?

Maintenant que nous avons notre LSX376-B15 calé, nous devons lui trouver une maison et voir comment il conduit. Restez à l’écoute car nous prenons ce monstre de boost Whipple du dyno à la rue!