Vše, co jste chtěli vědět o velkoobjemovém motoru Chevy

„Velkoobjemový motor Chevy je jednou z nejzávodnějších motorových platforem v motoristickém sportu. Shromáždili jsme část historie a rozsáhlou knihovnu znalostí o výměně dílů do komplexního zdroje. Čtěte dál!“

Velkoobjemovému Chevroletu se říká různě – Krysa, Dikobraz, a když se vrátíte dostatečně daleko, tak i polohemi. Jeho život začal jako významná modernizace motoru 348/409 W. To, co se nakonec stalo MKIV, se poprvé objevilo jako Mystery Engine v závodě Daytona 500 v roce 1963. Debut to byl slibný, ale nakonec nešťastný. Mystery Engine měl mnohem vyšší výkon než jeho současníci s velkým blokem z 60. let, jako byl 427 FE Ford, ale téměř všechny selhaly buď v kvalifikaci, tréninku, nebo v závodě na 500 mil. Žádný závod nedokončil.

Big bloky mají spoustu záblesků založených na jednoduché machiavelistické teorii Might makes right. S velkými kubickými palci můžete dosáhnout velkého výkonu a pravděpodobně i většího točivého momentu, než dokážete využít!

Chevrolet stáhl všechny tyto motory kromě několika kusů a v roce 1965 se vrátil s plně vyvinutými sériovými motory 396 a 427ci, jejichž dnešní verze jsou dnes všudypřítomné a posunuly „bariéru“ zdvihového objemu daleko za hranici 700 kubických palců. V tomto příběhu se zaměříme na linii sériových motorů této velmi úspěšné rodiny motorů a budeme sledovat její dědictví od nejstarších až po ty nejnovější a zároveň nabídneme údaje o zaměnitelnosti.

V podstatě tato schopnost výměny komponent mezi zdvihovými objemy, které od sebe často dělí pět desetiletí dat odlití, je možná klíčovým znakem jak malých, tak velkých bloků Chevroletu. Až na několik málo výjimek činí vzájemná výměna dílů a obrovská tonáž dostupnosti náhradních dílů z krysího motoru opravdový přežitek. Zatímco většina big-blocků měla objem 454 palců, Chevy vyráběl sériový motor o objemu 496 ccm. Zdá se však, že budoucnost krysy je ve verzích stroker a dnes byste mohli snadno postavit motor krysy se sériovou výškou paluby o objemu přes 500 ccm s použitím hotových dílů.

Je těžké poznat krysu podle obalu. Může to být 396 s vidinou velkoleposti s karburátorem Dominator – nebo to může být 572palcový motor, který by opravdu mohl využít všechen ten průtok vzduchu Dominator k výkonu 775 koní.

Objem

Nejdříve vyráběný big-block Chevy se objevil jako 396 a šrouboval se do nových plnohodnotných Impalů z roku 1965 i do Corvette. V roce 1965 bylo dokonce vyrobeno několik vzácných Chevroletů Z-16 SS396 z roku 1965. Ten byl v roce 1966 vylepšen několika výkonovými kombinacemi motoru 427 až na 425 koní. Do roku 1970 vzrostl objem motoru 396 na 402 palců s převrtáním 0,030 palce (i když byl v Chevellu stále označován jako SS 396), ale byl zastíněn uvedením motoru 454.

Tyto motory byly označeny jako verze Mark IV, čtvrtá ve vývojové linii, kterou bylo možné vysledovat až k motorům 348/409 z konce 50. let. Ve skutečnosti sdílí MK IV se svým předchůdcem motorem W stejnou rozteč vrtání a polohu hlavního čepu, i když hlavní čep velkého bloku má zhruba o 0,250 palce větší průměr. Drobné změny, které umožnily použití jednodílného zadního hlavního těsnění a hydraulických válečkových zdvihátek, nastaly s příchodem motorů Gen V a později Gen VI v 90. letech 20. století.

I po revizích Gen V/VI zůstal zdvihový objem motoru 454 po celá desetiletí konstantní, dokud společnost GM radikálně nezměnila big-block a neprosadila sériový motor pro těžké nákladní vozy o objemu až 8,1 litru (496 cm3), který se objevil v roce 2001. Vrtání zůstalo na 4,250, ale zdvih se zvětšil ze 4,00 na mohutných 4,37 palce. Bohužel pro výměnné umělce GM změnila v motoru téměř vše, takže kompatibilita dílů skončila s tímto 8,1L. Je lepší považovat 8.1L za zcela odlišný motor, který není ve stejné linii jako zbytek řady big-block.

Ještě větší byl 502ci Rat, který stojí za zmínku, i když se nikdy neobjevil v sériovém vozidle GM. Prodával se prostřednictvím společnosti Chevrolet Performance a jednalo se o pozdější model motoru VI. generace s pořádným vrtáním 4,500 palce, což otevírá velký potenciál pro více kombinací velkého objemu, vrtání a zdvihu.

Rozložíme si krysu na hlavní komponenty, abychom vám přiblížili, jak jednotlivé díly zapadají do celkového řetězce objemů a výkonových možností velkého bloku. Ačkoli small-block Chevy byl nyní zastíněn rodinou LS, big-block Chevy je stále nejlepším přístupem ke stavbě velkého kubického motoru GM pro ulice.

Toto je sériový vyvažovač pro externě vyvážený 454 big-block. Šipka ukazuje na posunuté závaží potřebné k vyvážení klikového hřídele. Hmotnost je sice vyvážená, ale toto závaží je stále posunuté a vytváří bičovací efekt, který se násobí při vysokých otáčkách motoru. Proto je u každého výkonného big-blocku vždy dobré investovat do vnitřně vyváženého klikového hřídele.

Bloky

Jediným konzistentním faktorem po celou dobu vývoje velkého bloku Chevroletu je jeho rozteč vrtání. Všechny big-blocky využívají stejnou vzdálenost 4,840 palce mezi osami válců. Tento rozměr zůstal neměnný, dokud se nedostanete k zakázkovým blokům s roztečí vrtání 5,00 palce od společností, jako je Dart Machinery, které jsou nejčastěji konstruovány jako čistě soutěžní motory. Tovární rozteč vrtání je dostatečně široká, aby se do ní snadno vešly 4,50- a dokonce 4,60palcové otvory, které stále vytvářejí dostatečný prostor mezi válci pro dostatečné utěsnění těsnění hlavy a chlazení motoru.

Z hlediska výroby vyráběla společnost GM pouze železné bloky s jedinou výjimkou – motorem ZL1 427 z roku 1969 vyráběným pro vozy Corvette a COPO Camaro. Jednalo se o exotický (na tehdejší dobu) celohliníkový motor, který byl pro GM velkým odklonem. Dnes by hliníkový blok nejlépe sehnal trh s náhradními díly, například Dart. Technologie bloků se dnes zlepšila natolik, že jedinou překážkou pro provozování celohliníkové krysy by byly vstupní náklady.

Původní bloky MK IV používaly od roku 1965 nepřetržitě tradiční techniku dvoudílného zadního hlavního těsnění, dokud se v roce 1991 neobjevily motory generace V, které přešly na konfiguraci s jednodílným zadním těsněním. To je jedna z několika velkých změn u těchto bloků válců u verze Gen V a později Gen VI v roce 1996. Spolu se zadním hlavním těsněním byla u modelu Gen V upravena konfigurace těsnění hlavy, přidána hydraulická válečková zdvihátka, přepracováno těsnění olejové vany na jednodílné a změněna konfigurace šroubů předního krytu rozvodového řetězu.

Tento snímek ventilového rozvodu vám poskytne představu o vyklopených úhlech ventilů, které zlepšily průtok vzduchu otvory. Jedná se o poprodejní hliníkovou hlavu s válečkovými vahadly.

Přestavba generace V na hydraulická válečková zdvihátka provedla také revizi údolí zdvihátek s vyššími odlitými otvory pro zdvihátka, které byly nutné pro větší výšku válečkových zdvihátek. Do údolí zdvihátek bylo také začleněno několik drobných doplňků v podobě psích kostí a plechového „pavouka“ pro uchycení zdvihátek, které ilustrujeme na přiložené fotografii.

Dobrou zprávou je, že tyto pozdější bloky si zachovaly původní výšku paluby bloku, zvonové skříně a schémata šroubů uchycení motoru, takže výměna mezi bloky starší a novější generace je poměrně jednoduchá. Existují však některé drobné rozdíly. Výrobní bloky Gen V byly navrženy pro sací systémy EFI, takže výrobní bloky Gen V neobsahovaly šroub mechanického palivového čerpadla ani odlitek pro umístění sériového křížového hřídele pro mechanické spojkové vedení. Pokud jsou tyto prvky kritické, jsou k dispozici poprodejní verze těchto bloků od společnosti Dart, které tyto doplňky snadno pojmou.

Hlavní výhodou motoru Rat je jeho dutá kliková skříň, která snadno pojme velké zvětšení zdvihu prakticky bez úprav bloku. Shodou okolností se jedná o blok Gen VI o průměru 4,50 palce, který byl osazen klikovou skříní o zdvihu 4,250 palce pro stavbu motoru 540.

Klikací hřídele

Tovární klikové hřídele byly nabízeny jak v lité, tak v kované verzi, i když lité verze jsou jednoznačně nejběžnější. Všechny rané motory z let 1965 až 1969 byly také konfigurovány jako vnitřně vyvážené motory. To znamená, že jak harmonický vyvažovač, tak setrvačník/plechová deska byly neutrálně vyvážené.

To se změnilo v roce 1970 u motoru 454, protože Chevrolet přesunul vnější vyrovnávací závaží na oba konce klikového hřídele. To znamená, že tyto externě vyvážené kliky vyžadovaly setrvačník/plechový talíř a harmonický vyvažovač opatřený offsetovým závažím na určitém místě. Tyto součásti se nesměly zaměňovat s vnitřně vyváženými součástmi.

Kromě toho, když GM vytvořil jednodílný blok zadního hlavního těsnění generace V, vyžádalo si to jiné zadní hlavní těsnění klikového hřídele. Vzhledem k tomu, že posunutá montážní příruba pružné desky / setrvačníku již nemohla akceptovat toto malé posunuté závaží, zvýšilo se číslo vnějšího vyvážení pro pružnou desku / setrvačník z hodnoty 33 oz-inů (oz-in) dvoudílného zadního hlavního těsnění na hodnotu 42,5 oz-inů (oz-in) u motoru Gen V.

Při úpravě velkých bloků na různá vozidla je kvůli těmto rozdílným hodnotám vnějšího vyvážení velmi důležité vědět, který motor máte – interně nebo externě vyvážený. To vše je ještě potenciálně matoucí, protože v rámci těchto tří různých kombinací flexplate/ setrvačníku zůstává schéma šroubů klikového hřídele stejné. Takže to, že je flexplate/letové kolo přišroubováno k motoru, ještě neznamená, že je na místě správné kolo.

Komponenty

Příběh ojnic je naštěstí mnohem méně zamotaný. V zásadě existují dvě hlavní tovární spojovací tyče a rozdíl ve skutečnosti spočívá ve velikosti ojničních šroubů. Existuje mnoho dalších drobných rozdílů, ale první verze big-blocku s délkou 6,135 palce byly vybaveny 3/8palcovými ojničními šrouby. Brzy následovala zásadní modernizace, kdy vysoce výkonné motory 396 a 427 a všechny následující výkonné motory používaly 7/16palcový šroub. Většina sériových ojnic big-block byla typu s lisovaným čepem, což znamená, že zápěstní čep byl zalisován do malého konce ojnice. Ale i některé rané výkonné motory přešly na plně plovoucí uspořádání s pouzdrem v malém konci ojnice.

V mírně výkonných aplikacích odvádějí sériové ojnice dobrou práci. Ale v seriózních aplikacích, kde lze očekávat otáčky motoru vyšší než 6 500, je rozumnou investicí kovaná I- nebo H-nosníková tyč z oceli 4340 z aftermarketu. Tyče nedělají výkon, ale selhání tyče může způsobit katastrofální poškození a sotva se vyplatí riskovat. V době, kdy je sériová tyč testována na praskliny metodou Magnaflux, zpevněna broušením, osazena novými šrouby ARP a změněna její velikost – tato investice zdaleka nedosahuje nákladů na mnohem pevnější sadu aftermarketových tyčí.

Toto překrytí těsnění sacího potrubí s obdélníkovým otvorem nad sací potrubí s oválným otvorem nabízí představu o rozdílu velikosti mezi hlavami s oválným a obdélníkovým otvorem. Nepodceňujte konfiguraci s oválnými otvory jako příliš malou jen proto, že se používá u mírných sériových motorů. Dobrá aftermarketová hlava s oválným portem poskytne vynikající výkon i u velkých pouličních motorů 496ci nebo 540ci.

Hlavy válců

V průběhu desetiletí se u velkých bloků objevila celá řada různých variant sériových hlav válců. Nejstarší hlavy se vyráběly z litiny i hliníku, ale používaly to, čemu se dnes říká uzavřená spalovací komora. Těsné komory zakrývaly malé ventily a v roce 1970 byly hlavy druhé generace obdařeny větší, otevřenou konstrukcí komor, která umožňovala až 2,250-/1,88palcové ventily.

Přestože velikost a konfigurace spalovací komory je důležitá, většina nadšenců se zaměřuje spíše na konfiguraci sacích otvorů. Zde Chevrolet nabízel dvě varianty – ovál a obdélník. Hlavy s oválnými otvory byly určeny pro základní motorizace, zatímco hlavy s obdélníkovými otvory byly vyhrazeny pro výkonné motory. Později byly některé těžké nákladní motory vybaveny hlavami, které se dnes nazývají hlavy s oříškovými otvory, což napovídá o jejich miniaturním sacím otvoru.

Nejlepší ze železných hlav s oválnými otvory a otevřenou komorou jsou verze s číslem odlitku 353049, které po vylepšení většími ventily o průměru 2,25/1,88 palce a velmi drobnými úpravami otvorů mohou poskytovat působivý výkon. Jejich nevýhodou je samozřejmě to, že jsou masivně těžké. Většina zájemců o výkon se rozhodne pro libovolný počet hliníkových hlav na trhu s náhradními díly, jako jsou ty od společnosti Dart. Existují různé varianty komor, ventilů, sacích kanálů a ventilových pružin, které vyhoví téměř každé aplikaci.

Rané hlavy big-block byly označovány jako hlavy s uzavřenou komorou (vlevo), které omezovaly velikost ventilů, ale nevyžadovaly obrovskou kopuli pro dosažení komprese. Pozdější hlavy se všechny dodávají v konfiguraci s otevřenější komorou (vpravo), která položila vzdálenější stěnu, zvětšila objem a umožnila větší ventily.

Z hlediska zaměnitelnosti je největším problémem kompatibilita komory s písty a zajištění kompresního poměru odpovídajícího vašim potřebám. Je třeba mít na paměti, že hlavy s uzavřenou komorou nelze použít na motoru s písty s klenutou otevřenou komorou, protože klenba bude fyzicky narážet do hlavy. To není problém u plochých nebo diskovitých pístů, ale u klenutých pístů je to tvrdé a pevné pravidlo. Naopak motor s klenutými písty s uzavřenou komorou může bez zásahů akceptovat hlavy s otevřenou komorou.

Rozdíl ve velikosti komor může tlačit kompresi nechtěným směrem, pokud není správně sladěna, takže tuto oblast je třeba mít na paměti. Například nasazení sady hlav 454 s otevřenou komorou na motor 396 by mohlo radikálně snížit kompresní poměr kvůli zhruba o 10 cm3 větší komoře u motoru s krátkým zdvihem.

Vačkové hřídele

Sériové big bloky až do poloviny 90. let byly vždy motory s plochými vačkovými hřídeli. Když společnost GM přešla na generaci V, velkou změnou bylo osazení nového big-blocku vačkovým hřídelem s hydraulickými válečkovými zdvihátky. To bylo zaměřeno především na snížení tření motoru, které slibovalo vyšší spotřebu paliva. Zpočátku se hydraulickým válečkům posmívali, ale dnešní vysoce kvalitní zdvihátka mohou nyní poskytovat seriózní balíky 700 až 800 koní pomocí vylepšené verze těchto původních hydraulických válečků.

Tento krok změnil nejen styl zdvihátek, ale také způsob zachování vačky. Při přestavbě velkých bloků s plochými kuželkami na válečky je nutné použít tlačítko, které se dotýká vnitřního krytu rozvodů, aby se zabránilo pohybu vačky vpřed. Motory generace V a VI používají nad vačkou ocelovou přídržnou desku, která vyžaduje stupňovitý nos vačkového hřídele a jiný vačkový převod.

Přechod na hydraulické válečky přinesl také změnu v sestavě vahadel. Od prvních dnů byly velké bloky stejně jako jejich bratranci z malých bloků vybaveny individuálními vahadly namontovanými na čepu, které vyžadovaly nastavení předpětí při montáži. Tovární hydraulická válečková zdvihátka byla také převedena na tzv. systém čisté vůle, kdy šroub vahadla utahuje lisované ocelové vahadlo v nastavené poloze. Tato konstrukce využívá délku tlačné tyče k nastavení správného předpětí zdvihátek. Existují sady pro přestavbu těchto hlav na nastavitelná vahadla.

Motory generace V a VI používaly hydraulická válečková zdvihátka využívající „psí kosti“, které se nasazují na zdvihátka, aby se zabránilo jejich protáčení v příslušných otvorech. Každou z osmi psích kostí drží na místě ocelový „pavouk“ přišroubovaný ke dnu údolí zdvihátek pomocí šroubů.

Sání

U hlav válců big-block s oválnými i obdélníkovými otvory to vyžaduje, aby konfiguraci otvorů sacího potrubí odpovídala i konfigurace otvorů hlavy válců. Vzor šroubů mezi těmito dvěma hlavami je stejný, takže v krajním případě je možné použít sběrné potrubí s oválným nebo obdélníkovým portem na motoru s obdélníkovým portem a na rozdíl od toho, co bude hlásat většina odborníků na fóru, skutečně nedojde k výraznému snížení výkonu.

Sériová sání pro big-block jsou z větší části neinspirovaná, ale na trhu s náhradními díly máte k dispozici sání pro motory s oválným nebo obdélníkovým portem v dvourovinném i jednorovinném provedení.

Závěr

V zájmu stručnosti toto úsilí pokrylo pouze hřeben monstrózní vlny údajů dostupných pro sériové pouliční motory Chevy big-block. Příležitostí ke stavbě pouličního motoru o velké kubatuře, který i s normálním nasáváním má dostatek chuti na to, aby z něj byl působivý pouliční motor, je nepřeberné množství.