LSX376-B15 Partea a 3-a: Totul este aranjat cu came și se dă peste cap

În episoadele anterioare, am pornit în căutarea noastră de a scoate o mie de cai putere din blocul lung LSX376-B15 de la Chevrolet Performance. În prima parte, v-am oferit o privire detaliată asupra a ceea ce intră în aceste motoare puternice din fabrică, iar în partea a doua, am dotat motorul nostru cu un supraalimentator Whipple de 4,5L și l-am pus la încercare pe bancul de încercare al motorului de la Westech Performance.

Rezultatul final al primei noastre zile de testare a fost un vârf de 1.025,4 cai putere și 884,7 livre-picior de cuplu cu 24 de livre de supraalimentare, folosind o scripete de supraalimentare cu diametrul de 4 inci, cea mai mică pe care o aveam. Utilizând componente de serie de la Chevrolet Performance și Whipple, am creat o combinație capabilă să genereze o putere de patru cifre. Dar știam că motorul ar putea produce și mai multă putere și cuplu, cu mai puțină presiune în colector, dacă am schimba camele de serie furnizate cu LSX376 cu una mai potrivită pentru suflanta noastră gigantică.

Spațiu de îmbunătățire

Chevy Performance poziționează motoarele LSX376 „B-line” ca fiind motoarele lor crate pregătite pentru supraalimentare, dar LSX376-B15 se livrează cu arborele cu came LS7 de serie instalat, mai degrabă decât cu cel de la LSA sau LS9, motoarele de serie supraalimentate ale companiei. Iată cum se compară specificațiile:

LS7 – Număr de piesă 12638426

Durata arborelui cu came la o ridicare de 0,050 inch: 211 la admisie, 230 la evacuare

Lovirea supapei: .558 la admisie, .558 evacuare

Unghiul de separare a lobelor: 121 grade

LSA – Număr de piesă 12623064

Durata arborelui cu came la o ridicare de 0,050 inch: 198 admisie, 216 evacuare

Lovitație a supapei: .480 admisie, .480 evacuare

Unghiul de separare a lobelor: 122,5 grade

LS9 – Număr de piesă 12638427

Durata arborelui cu came la o ridicare de 0,050 inch: 211 admisie, 230 evacuare

Lovitură a supapei: .562 admisie, .562 evacuare

Unghiul de separare a lobelor: 122,5 grade

Căutând catalogul Chevy Performance și comparând specificațiile, este ușor de înțeles de ce camele LS7 au primit aprobarea pentru a fi utilizate în LSX376-B15. În timp ce oferă și alte came cu ridicare și durată mai agresive, toate au o caracteristică comună care le face să fie candidate mai puțin ideale pentru sarcinile de suflantă – unghiuri relativ înguste de separare a lobilor.

Un unghi îngust oferă un avantaj de performanță în motoarele cu aspirație naturală, deoarece acestora le place să aibă o anumită suprapunere a supapelor, perioada de timp în care atât admisia cât și evacuarea sunt deschise. Acest lucru ajută la curățarea cilindrilor și la eficiența volumetrică atunci când tot ce ai de lucru sunt evacuarea și presiunea atmosferică pentru a mișca gazele în și din cilindru.

• 
• 

La recomandarea lui Crane, am schimbat, de asemenea, arcurile supapelor de serie cu arcuri duble Crane și rețineri din titan.

Motoarele supraalimentate sunt un animal diferit, totuși. Cu o presiune pozitivă disponibilă pe partea de admisie, o suprapunere prea mare înseamnă doar că aerul proaspăt suplimentar și combustibilul sfârșesc prin a fi împinse prin orificiul de evacuare în loc să rămână pe acolo unde vor face ceva bun, așa că un unghi mai larg este în general o idee bună. În general, camele pentru aplicațiile de supraalimentare nu au nevoie de o durată atât de mare pe partea de admisie, în timp ce au nevoie de o durată relativ mai mare pe partea de evacuare din cauza VE-ului de peste 100 % pe care îl obțin.

Când vă uitați la specificațiile camei Chevy Performance, doar trei de pe listă au un unghi de separare a lobilor mai mare de 120 de grade – bețele LSA și LS9, și LS7. Toate celelalte au un unghi în intervalul 107-118 grade. Comparând camele LS7 și LS9, specificațiile sunt foarte, foarte asemănătoare – aceeași durată atât la admisie cât și la evacuare la o ridicare de 0,050, cu o ridicare a supapei puțin mai mare pentru LS9 (doar 0,004 inch – nu suficient pentru a face o diferență reală), dar cu 1,5 grade mai puțin unghi de separare a lobilor.

Se ajunge la un compromis

Atunci, de ce să alegi specificația LS7 în locul celei LS9 pentru came? Nu putem spune cu siguranță, dar bănuim că are de-a face cu marketingul, cel puțin în parte. Rămâneți cu noi aici, pentru că este o speculație din partea noastră, dar decizia de a alege LS7 s-ar putea să fi pornit de la dorința de a da LSX376 un pic mai multă putere când este aspirat natural, în comparație cu cifrele pe care le-ar obține cu camele LS9. Vedeți, Chevy nu putea foarte bine să introducă aceste motoare de tip „crate” în gama de produse fără a avea ceva cifre privind puterea și cuplul pe care să le publice, dar motorul este livrat ca un bloc lung, nu ca un pachet complet gata de funcționare.

Pentru a cita din catalogul Chevy Performance, „Puterea și cuplul au fost obținute de GM Engineering folosind un LSX376 aspirat normal cu LS3 EFI. Cifrele de putere pot varia, în funcție de sistemul de inducție și de componente.” Cu alte cuvinte, 450 de cai putere la 5.900 de rotații pe minut și 444 de livre-pietru la 4.600, puterea și cuplul motor citat atât pentru -B8, cât și pentru -B15, nu este reprezentativ pentru modul în care oricare dintre aceste motoare va fi configurat de fapt de către clienții care le cumpără.

Așa că se livrează cu un arbore cu came care este o selecție de compromis care face ca cifrele N/A să nu pară leneșe, dar care, de asemenea, nu va fi un handicap prea mare dacă utilizatorul final decide să îl păstreze atunci când face instalarea suflantei. În mod clar, din moment ce am reușit să depășim 1.000 de cai putere cu camele de serie instalate, nu este complet necesar să o înlocuim, dar am vrut să vedem câtă putere lăsăm pe masă.

Tehnica Crane

Pentru a ne procura un bumpstick cu specificații care să funcționeze un pic mai bine cu compresorul nostru mare Whipple, am apelat la Chase Knight de la Crane Cams. Knight lucrează pentru Crane de mai bine de patru decenii, iar înțelepciunea sa în materie de arbori cu came este de neegalat.

I-am furnizat toate detaliile despre combinația noastră și i-am cerut o demonstrație a adevăratului său Kung Fu în selectarea camei. Iată ce ne-a recomandat:

Crane Cams Part Number 201HR00032

Numărul de rectificare: HR-228/367-2S7-15

Durata arborelui cu came la o ridicare de 0,050 inch: 228 la admisie, 244 la evacuare

Lovitura supapei: .624 admisie, 0,624 evacuare

Unghiul de separare a lobelor: 115 grade

Pentru Knight, această came este un înlocuitor direct pentru piesa noastră de serie, în ciuda faptului că are o ridicare mai mare atât pe supapele de admisie, cât și pe cele de evacuare. „Am folosit-o în aplicații LS3 supraalimentate fără probleme între piston și supapă”, explică el.

Dat Overlap

L-am întrebat pe Knight despre preconcepțiile noastre despre suprapunere și despre propulsoarele supraalimentate și am primit o educație despre modul în care interacționează supraalimentarea și sincronizarea supapelor. „Presupunând că nu există avans, ambele vor avea cifre similare de închidere a admiterii și de deschidere a evacuării”, adaugă Knight. „Fără avans al camei, admisia camei GM se deschide cu 15,5 grade după punctul mort superior și se închide cu 46,5 grade după punctul mort inferior; evacuarea se deschide cu 56 de grade înainte de punctul mort inferior și se închide cu 6 grade înainte de punctul mort inferior.”

Pentru această serie de teste am lăsat ambele came instalate „drept în sus”, așa că, pentru comparație, noua unitate Crane deschide admisia (din nou la 0.050 ridicare) cu 2,5 grade înainte de punctul mort superior, închizându-se la 45,5 grade după punctul mort inferior, în timp ce pe partea de evacuare supapa se deschide la 60,5 grade înainte de punctul mort inferior și se închide la 3,5 grade după punctul mort superior.

Pentru Knight, „Cifra de suprapunere se schimbă foarte mult, de la -21,5 grade cu arborele cu came de serie , la 6 grade cu piesa Crane. Închiderile de admisie similare vor crea cifre de compresie la demaraj similare, oferind un răspuns rezonabil la accelerație.” Dar stați puțin – nu tocmai am spus că motoarelor supraalimentate nu le place suprapunerea?

Knight explică: „Cantitatea relativ mare de supraalimentare pe care ați adăugat-o va beneficia de suprapunerea crescută. Închiderea mai târzie a evacuării ajută căldura suplimentară care a fost creată să aibă mai mult timp pentru a ieși, iar deschiderea mai devreme a admiterii (și ridicarea suplimentară) oferă mai multă încărcătură proaspătă de admisie pentru a ajuta la răcirea lucrurilor și oferă mai mult timp pentru ca noul amestec (și presiunea) să intre în cilindri.” Având în vedere că respectarea emisiilor nu este un obiectiv principal pentru monstrul nostru de o mie de cai putere, sacrificarea unui pic de aer proaspăt și a combustibilului la suprapunere merită schimbul de timp suplimentar pentru ca suflanta să-și facă treaba la fiecare ciclu.

Desigur, nu există un prânz gratuit – Knight notează: „Calitatea ralantiului (și vidul) va fi probabil redusă puțin, dar amplificarea crescută la turații joase ar trebui să ajute la compensarea acestui lucru.” Inutil să mai spunem că nici calitatea ralantiului nu este un obiectiv principal aici.

Pe lângă numerele brute de ridicare și durată, Crane construiește, de asemenea, putere profitând de trenul de supape cu inerție relativ redusă al motorului LS prin forma lobilor acestora. Ratele de deschidere și închidere mai agresive decât profilurile de came de serie din fabrică pun mai multă suprafață „sub curbă” și reduc timpul petrecut la ridicări mici. „Proiectele lobilor GM sunt concepute pentru durabilitate pe termen lung, în timp ce majoritatea ofertelor de performanță de pe piața secundară nu sunt prea preocupate de o durată de viață de 100.000 de mile”, recunoaște Knight.

Între timp, la Westech…

Încă o dată, ne-am întors la Westech Performance, unde expertul în bancuri de încercare Steve Brulé și personalul său erau pregătiți să efectueze schimbul de came și să ruleze din nou LSX376-ul nostru. În plus față de arborele cu came în sine, Crane a furnizat, de asemenea, arcuri de supapă noi, scaune de arc, garnituri de tijă, blocaje și rețineri din titan, precum și tije de împingere noi. În doar câteva minute, au schimbat componentele de serie cu angrenajele de distribuție Crane și au reinstalat scripetele cu diametrul de 5 inchi „low boost” de pe supraalimentatorul nostru Whipple de 4,5 litri.

Pentru referință, când am testat motorul cu camele de serie și scripete de 5 inchi, cifrele noastre maxime au fost de 858,1 cai putere și 725,3 lire-picior de cuplu, cu o supraalimentare maximă de 15 PSI. Cu noul bumpstick Crane și aceeași scripete, am fost răsplătiți cu un maxim de 886,9 cai putere și 741,7 livre-pietru, creșteri de 27,9 și, respectiv, 16,4. Am văzut, de asemenea, o supraalimentare ușor mai mică, la un vârf de 14,5 PSI, dovadă că aerul se deplasa mai eficient prin motor datorită noului arbore cu came.

Încă o dată, merită menționat faptul că graficele noastre de dinamometrie pornesc de la o turație relativ ridicată de 4.500 rpm pentru un motiv – așa cum am remarcat în articolul anterior, acest motor produce atât de mult cuplu la turații mici, încât dinamometrul pur și simplu nu îl poate ține la turații joase în intervalul de turații la accelerație maximă. Chiar și cu frâna la 100% servo, motorul pur și simplu trage prin el. Pentru a păstra consecvența rezultatelor, am ales ca punct de pornire pentru toate datele noastre 4.500 RPM, dar o privire aruncată pe grafice arată că adevăratul cuplu maxim pe care îl produce această combinație are loc înainte de acest punct și este mai mare decât cifra raportată de noi.

Căutând în jos pentru a accelera

Cu tragerea noastră inițială cu noua came care se arată promițătoare, am trecut la o scripete de supraalimentare cu diametrul mai mic de 4,25 inch pentru a crește raportul de accelerare și a roti suflanta mai repede. Poate vă amintiți din episodul nostru anterior că am scurtat testul cu came de 4,25 inch la doar 6.000 RPM, deoarece era clar că nu ne vom atinge obiectivul de o mie de cai putere cu acea scripete specială.

Chiar dacă am scurtat lucrurile cu 800 RPM, tot am obținut 918,2 cai putere maximă în partea de sus și un cuplu maxim de peste 830 de livre picior de cuplu maxim la 4.500 RPM, punctul de pornire al tragerii cu combinația de came de serie. Supraalimentarea maximă a urcat până la 20 PSI, arătând că motorul începea să se blocheze.

Cu noua came instalată, cuplul pe care l-am văzut la 4.500 RPM a sărit la 854,3 livre-pied, iar pe măsură ce motorul a urcat până la 6.000, am văzut 938,7 cai putere, depășind camele de serie cu 20,5 cai putere și făcând acest lucru cu doar 18,6 PSI. La 6.500 RPM, am depășit bariera celor 1.000 de cai putere, iar la linia roșie de 6.800 RPM am înregistrat 1.027,3 cai putere și 20,3 lire sterline de supraalimentare.

Pentru referință, aceasta este cu aproape 2 cai putere mai mult decât ceea ce am atins la testul anterior cu came de serie cu scripete mai mici de 4 inch, cu patru lire sterline de supraalimentare mai puțin. Nu e rău, dar nu am terminat încă…

Efort maxim

Pentru testul nostru final, Brulé a schimbat scripetele de 4 inch și a pornit încă o dată LSX376-ul nostru. Cu arborele cu came de serie, am atins un maxim de 1.025,4 cai putere și 884,7 lire-picior. Deja eclipsasem această marcă de cai putere cu motorul cu came, folosind scripetele de 4,25 inch, și imediat ce am început să tragem, am avut o nouă cifră de cuplu maxim de 903,3 livre-pietru la 4.500 RPM.

L LSX376 a răcnit și Whipple a scâncit, urcând prin banda de turații încă o dată până la 6.800 RPM. Acolo, am trasat un vârf de 1.079,0 cai putere și doar 22,2 PSI de supraalimentare, cu o cifră de cuplu care a coborât ușor până la „doar” 833,3 livre-pietru la linia roșie. Aceasta ne-a oferit un câștig de 53,6 cai putere de la vârf la vârf cu cea mai mică scripete, la o supraalimentare mai mică. Această cifră de supraalimentare mai mică este importantă, deoarece, așa cum am explicat data trecută, este de fapt o măsură a restricției dintre ieșirea suflantei și camera de ardere. Am obținut mai multă putere cu mai puțină muncă necesară din partea supraalimentatorului datorită camei Crane care curge liber.

Ce urmează?

Acum că avem LSX376-B15-ul nostru reglat, trebuie să îi găsim o casă și să vedem cum se conduce. Rămâneți cu noi pe măsură ce ducem acest monstru de supraalimentare biciuit de Whipple de pe bancul de probe pe stradă!