LSX376-B15 Teil 3: Alles aufgerüstet und in den Hintern getreten

In den vorangegangenen Teilen haben wir uns auf den Weg gemacht, dem LSX376-B15 Long Block von Chevrolet Performance tausend PS zu entlocken. Im ersten Teil haben wir Ihnen einen detaillierten Einblick in die werksseitige Ausstattung dieser robusten Motoren gegeben, und im zweiten Teil haben wir unseren Motor mit einem 4,5-Liter-Whipple-Kompressor aufgerüstet und ihn auf dem Prüfstand von Westech Performance auf Herz und Nieren geprüft.

Das Endergebnis unseres ersten Testtages war ein Spitzenwert von 1.025,4 PS und 884,7 Fuß-Pfund Drehmoment bei 24 Pfund Ladedruck unter Verwendung einer Kompressor-Riemenscheibe mit 4 Zoll Durchmesser, der kleinsten, die wir hatten. Mit den serienmäßigen Komponenten von Chevrolet Performance und Whipple hatten wir eine Kombination zusammengestellt, die eine vierstellige PS-Zahl erreichen konnte. Aber wir wussten, dass der Motor noch mehr Leistung und Drehmoment bei geringerem Ladedruck erzeugen konnte, wenn wir die mit unserem LSX376 gelieferte Seriennocke gegen eine Nocke austauschen würden, die besser zu unserem gigantischen Gebläse passte.

Raum für Verbesserungen

Chevy Performance positioniert die LSX376-Motoren der „B-Linie“ als ihre aufladbaren Kistenmotoren, aber der LSX376-B15 wird mit der serienmäßigen LS7-Nockenwelle ausgeliefert und nicht mit der Nockenwelle des LSA oder LS9, den aufgeladenen Serienmotoren des Unternehmens. Hier sind die technischen Daten im Vergleich:

LS7 – Teilenummer 12638426

Nockenwellendauer bei 0,050 Zoll Hub: 211 Einlass, 230 Auslass

Ventilhub: .558 Einlass, .558 Auslass

Nockenwellenseparationswinkel: 121 Grad

LSA – Teilenummer 12623064

Nockenwellendauer bei 0,050-Zoll-Hub: 198 Einlass, 216 Auslass

Ventilhub: .480 Einlass, .480 Auslass

Nebenteilungswinkel: 122,5 Grad

LS9 – Teilenummer 12638427

Nockenwellendauer bei 0,050 Zoll Hub: 211 Einlass, 230 Auslass

Ventilhub: .562 Einlass, .562 Auslass

Nockenwellenseparationswinkel: 122,5 Grad

Wenn man den Chevy Performance-Katalog durchblättert und die Spezifikationen vergleicht, ist es leicht zu erkennen, warum die LS7-Nockenwelle für den Einsatz im LSX376-B15 ausgewählt wurde. Zwar werden auch andere Nockenwellen mit aggressiverem Hub und Dauer angeboten, doch haben sie alle ein Merkmal gemeinsam, das sie zu weniger idealen Kandidaten für den Gebläsedienst macht – relativ enge Nockenabstände.

Ein enger Winkel bietet einen Leistungsvorteil bei Saugmotoren, da diese gerne eine gewisse Ventilüberschneidung haben, d. h. die Zeitspanne, in der sowohl der Einlass als auch der Auslass geöffnet sind. Das hilft bei der Zylinderspülung und dem volumetrischen Wirkungsgrad, wenn man nur mit dem Auspuff und dem atmosphärischen Druck arbeiten muss, um die Gase in den und aus dem Zylinder zu bewegen.

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Auf Empfehlung von Crane haben wir auch die serienmäßigen Ventilfedern gegen doppelte Crane-Federn und Titanteller ausgetauscht.

Aufgeladene Motoren sind allerdings etwas anderes. Da auf der Ansaugseite ein Überdruck herrscht, bedeutet eine zu große Überlappung nur, dass die zusätzliche Frischluft und der Kraftstoff aus der Auslassöffnung herausgeschoben werden, anstatt dort zu bleiben, wo sie etwas Gutes bewirken können. Im Allgemeinen brauchen Nockenwellen für Kompressoranwendungen auch nicht so viel Dauer auf der Einlassseite, während sie auf der Auslassseite relativ mehr brauchen, weil sie über 100 Prozent VE erreichen.

Wenn man einen Blick auf die Chevy Performance Nockenspezifikationen wirft, haben nur drei auf der Liste einen Nockenteilungswinkel von mehr als 120 Grad – die LSA- und LS9-Sticks und die LS7. Alle anderen haben einen Winkel im Bereich von 107-118 Grad. Vergleicht man die LS7- und LS9-Nockenwellen, so sind die Spezifikationen sehr, sehr ähnlich – die gleiche Dauer auf Einlass und Auslass bei 0,050 Hub, mit einem winzigen bisschen mehr Ventilhub für die LS9 (nur 0,004 Zoll – nicht genug, um einen wirklichen Unterschied zu machen), aber 1,5 Grad weniger Nockenseparationswinkel.

Ein Kompromiss ist gefunden

Warum also die LS7- gegenüber der LS9-Spezifikation für die Nockenwelle wählen? Wir können es nicht mit Sicherheit sagen, aber wir vermuten, dass es zumindest zum Teil mit Marketing zu tun hat. Bleiben Sie dran, denn das ist eine Spekulation unsererseits, aber die Entscheidung für die LS7 könnte dem Wunsch entsprungen sein, dem LSX376 im Vergleich zu den Werten, die mit der LS9-Nocke erzielt werden, etwas mehr Schwung im Saugbetrieb zu verleihen. Chevy konnte diese Kistenmotoren nicht in das Programm aufnehmen, ohne irgendeine Leistungs- und Drehmomentangabe zu veröffentlichen, aber der Motor wird als Longblock und nicht als komplettes, einsatzbereites Paket ausgeliefert.

Im Chevy Performance-Katalog heißt es: „Leistung und Drehmoment wurden von GM Engineering unter Verwendung eines LSX376 mit normaler Ansaugung und LS3 EFI ermittelt. Ihre Leistungswerte können je nach Ansaugsystem und Komponenten variieren.“ Mit anderen Worten: 450 PS bei 5.900 RPM und 444 Pound-feet bei 4.600, die angegebenen Leistungs- und Drehmomentwerte für den -B8 und -B15, sind nicht repräsentativ dafür, wie einer dieser Motoren von den Kunden, die sie kaufen, tatsächlich konfiguriert wird.

So werden sie mit einer Nockenwelle ausgeliefert, die einen Kompromiss darstellt, der dafür sorgt, dass die N/A-Zahlen nicht faul aussehen, aber auch kein allzu großes Handicap darstellt, wenn der Endverbraucher beschließt, sie zu behalten, wenn er das Gebläse installiert. Da wir es geschafft haben, mit der serienmäßigen Nockenwelle 1.000 PS zu übertreffen, ist es natürlich nicht unbedingt notwendig, sie zu ersetzen, aber wir wollten sehen, wie viel Leistung wir auf dem Tisch liegen lassen.

Crane-Technik

Um einen Bumpstick zu bekommen, der besser mit unserem großen Whipple-Lader zusammenarbeitet, haben wir Chase Knight von Crane Cams angerufen. Knight arbeitet seit mehr als vier Jahrzehnten für Crane, und sein Wissen über Nockenwellen ist unübertroffen.

Wir gaben ihm alle Details zu unserer Kombination und baten ihn um eine Demonstration seines wahren Kung Fu bei der Nockenauswahl. Hier sind seine Empfehlungen:

Crane Cams Teilenummer 201HR00032

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

Nockenwellendauer bei 0,050 Zoll Hub: 228 Einlass, 244 Auslass

Ventilhub: .624 Einlass, .624 Auslass

Nockenwellenseparationswinkel: 115 Grad

Per Knight ist diese Nockenwelle ein direkter Ersatz für das Originalteil, obwohl sie sowohl bei den Einlass- als auch bei den Auslassventilen mehr Spitzenhub hat. „Wir haben diese Nockenwelle in aufgeladenen LS3-Anwendungen eingesetzt, ohne dass es zu Problemen zwischen Kolben und Ventilen kam“, erklärt er.

Dat Überschneidung

Wir fragten Knight nach unseren Vorurteilen über Überschneidung und aufgeladene Triebwerke und wurden darüber aufgeklärt, wie Ladedruck und Ventilsteuerung zusammenspielen. „Unter der Annahme, dass es keinen Vorlauf gibt, haben beide ähnliche Werte für das Schließen des Einlasses und das Öffnen des Auslasses“, fügt Knight hinzu. „Ohne Vorverstellung öffnet die GM-Nocke den Einlass 15,5 Grad nach dem oberen Totpunkt und schließt 46,5 Grad nach dem unteren Totpunkt; der Auslass öffnet 56 Grad vor dem unteren Totpunkt und schließt 6 Grad vor dem unteren Totpunkt.“

Für diese Testreihe ließen wir beide Nocken „gerade nach oben“ eingebaut, so dass die neue Crane-Einheit zum Vergleich den Einlass (wieder auf 0.050 Hub) 2,5 Grad vor dem oberen Totpunkt und schließt bei 45,5 Grad nach dem unteren Totpunkt, während auf der Auslassseite das Ventil bei 60,5 Grad vor dem unteren Totpunkt öffnet und 3,5 Grad nach dem oberen Totpunkt schließt.

Per Knight, „Die Überlappungszahl ändert sich stark, von -21,5 Grad mit der Seriennockenwelle, auf 6 Grad mit dem Crane Teil. Die ähnlichen Ansaugverschlüsse sorgen für ähnliche Verdichtungswerte beim Kurbeln, was eine vernünftige Gasannahme ermöglicht.“ Aber Moment mal – haben wir nicht gerade gesagt, dass aufgeladene Motoren keine Überschneidungen mögen?

Knight erklärt: „Die relativ große Menge an Ladedruck, die Sie hinzugefügt haben, wird von der erhöhten Überlappung profitieren. Durch das spätere Schließen des Auspuffs hat die zusätzlich erzeugte Wärme mehr Zeit, zu entweichen, während die frühere Öffnung des Einlasses (und der zusätzliche Hub) mehr von der frischen Ansaugluft zur Verfügung stellt, um die Dinge abzukühlen und dem neuen Gemisch (und dem Druck) mehr Zeit zu geben, in die Zylinder zu gelangen.“ Da Emissionsfreundlichkeit kein primäres Ziel für unser Tausend-PS-Monster ist, ist der Verzicht auf ein wenig Frischluft und Kraftstoff bei der Überlappung den Kompromiss der zusätzlichen Zeit wert, die das Gebläse bei jedem Zyklus benötigt, um seine Arbeit zu verrichten.

Natürlich gibt es nichts zum Nulltarif – Knight merkt an: „Die Leerlaufqualität (und der Unterdruck) werden wahrscheinlich etwas reduziert, aber der erhöhte Ladedruck bei niedrigen Drehzahlen sollte helfen, das zu kompensieren.“ Unnötig zu sagen, dass die Leerlaufqualität auch hier kein primäres Ziel ist.

Neben den reinen Hub- und Durationswerten baut Crane auch Leistung auf, indem er den relativ trägheitsarmen Ventiltrieb des LS-Motors mit der Form seiner Nocken ausnutzt. Aggressivere Öffnungs- und Schließraten als bei den serienmäßigen Nockenprofilen sorgen für mehr Fläche „unter der Kurve“ und reduzieren die Zeit, die bei niedrigem Hub verbracht wird. „Die GM-Nockenprofile sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt, während die meisten Nachrüstprodukte nicht übermäßig auf eine Lebensdauer von 100.000 Kilometern ausgelegt sind“, räumt Knight ein.

Währenddessen bei Westech…

Wieder einmal ging es zurück zu Westech Performance, wo der Prüfstandsexperte Steve Brulé und seine Mitarbeiter bereit waren, den Nockentausch vorzunehmen und unser LSX376 erneut zu testen. Neben der Nockenwelle selbst lieferte Crane auch neue Ventilfedern, Federteller, Schaftdichtungen, Verschlüsse und Titanteller sowie neue Stößelstangen. In nur wenigen Minuten hatten sie die serienmäßigen Komponenten gegen das Crane-Ventilgetriebe ausgetauscht und die 5-Zoll-Riemenscheibe mit niedrigem Ladedruck an unserem 4,5-Liter-Whipple-Kompressor wieder installiert.

Zum Vergleich: Als wir den Motor mit der serienmäßigen Nockenwelle und der 5-Zoll-Riemenscheibe auf dem Prüfstand hatten, lagen unsere Spitzenwerte bei 858,1 PS und 725,3 Pound-feet Drehmoment, bei einem maximalen Ladedruck von 15 PSI. Mit dem neuen Crane Bumpstick und der gleichen Riemenscheibe wurden wir mit einem Maximum von 886,9 PS und 741,7 Pound-feet belohnt, eine Steigerung von 27,9 bzw. 16,4 PS. Wir sahen auch etwas weniger Ladedruck, mit einem Spitzenwert von 14,5 PSI, ein Beweis dafür, dass die Luft dank der neuen Nockenwelle effizienter durch den Motor strömt.

Wieder einmal ist es erwähnenswert, dass unsere Prüfstandskurven aus einem bestimmten Grund bei relativ hohen 4.500 U/min beginnen – wie wir im vorherigen Artikel festgestellt haben, erzeugt dieser Motor so viel Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, dass der Motorprüfstand ihn einfach nicht im unteren Drehzahlbereich bei Vollgas halten kann. Selbst wenn die Bremse auf 100 % Servo steht, zieht der Motor einfach durch. Um die Ergebnisse konsistent zu halten, haben wir als Ausgangspunkt für alle unsere Daten 4.500 U/min gewählt, aber ein Blick auf die Diagramme zeigt, dass das wahre Spitzendrehmoment, das diese Kombination erzeugt, vor diesem Punkt liegt und höher ist als unsere angegebene Zahl.

Stepping Down to Step Up

Da unser erster Zug mit der neuen Nocke vielversprechend war, wechselten wir zum kleineren 4,25-Zoll-Durchmesser des Kompressor-Riemens, um das Step-Up-Verhältnis zu erhöhen und das Gebläse schneller zu drehen. Sie erinnern sich vielleicht an unseren vorherigen Beitrag, dass wir den Test mit der 4,25-Zoll-Seriennocke bei nur 6.000 U/min abgebrochen haben, da klar war, dass wir unser Ziel von 1.000 PS mit dieser Riemenscheibe nicht erreichen würden.

Selbst wenn wir den Test um 800 U/min abkürzten, erreichten wir immer noch 918,2 Spitzen-PS in der Spitze und mehr als 830 Pfund Drehmoment bei 4.500 U/min zu Beginn des Tests mit der Seriennockenkombination. Der maximale Ladedruck kletterte auf 20 PSI, was zeigt, dass der Motor anfing, sich zu verengen.

Mit der neuen Nockenwelle stieg das Drehmoment bei 4.500 RPM auf 854,3 Pound-feet, und als der Motor auf 6.000 kletterte, sahen wir 938,7 PS, was die Seriennockenwelle um 20,5 PS übertraf, und das bei nur 18,6 PSI. Bei 6.500 U/min durchbrachen wir die Tausend-Pferde-Grenze, und bei 6.800 U/min erreichten wir 1.027,3 PS und 20,3 Pfund Ladedruck.

Zum Vergleich: Das sind fast 2 PS mehr als bei unserem vorherigen Test mit der Seriennocke und der kleineren 4-Zoll-Riemenscheibe, bei vier Pfund weniger Ladedruck. Nicht schlecht, aber wir waren noch nicht fertig…

Max Effort

Für unseren letzten Test tauschte Brulé die 4-Zoll-Riemenscheibe aus und zündete unser LSX376 noch einmal. Mit der serienmäßigen Nockenwelle erreichten wir eine Höchstleistung von 1.025,4 PS und 884,7 Pound-feet. Diese PS-Marke hatten wir bereits mit dem mit der 4,25-Zoll-Riemenscheibe aufgerüsteten Motor übertroffen, und sobald der Motor ansprang, hatten wir ein neues Spitzendrehmoment von 903,3 Pound-feet bei 4.500 RPM.

Die LSX376 brüllte und der Whipple heulte und riss das Drehzahlband noch einmal bis 6.800 RPM hoch. Dort ermittelten wir einen Spitzenwert von 1.079,0 PS und nur 22,2 PSI Ladedruck, während das Drehmoment bei der Drehzahlgrenze auf „nur“ 833,3 Pound-feet abfiel. Damit haben wir mit der kleinsten Riemenscheibe bei geringerem Ladedruck einen Leistungszuwachs von 53,6 PS von Spitze zu Spitze erzielt. Der niedrigere Ladedruck ist wichtig, denn wie wir bereits beim letzten Mal erklärt haben, ist er ein Maß für die Drosselung zwischen dem Gebläseauslass und dem Brennraum. Dank der frei fließenden Crane-Nockenwelle haben wir mehr Leistung mit weniger Arbeit für den Lader erzielt.

Was kommt als Nächstes?

Nun, da wir unseren LSX376-B15 eingestellt haben, müssen wir ein Zuhause für ihn finden und sehen, wie er fährt. Bleiben Sie dran, wenn wir dieses Whipple-gepeitschte Boost-Monster vom Prüfstand auf die Straße bringen!