Tutto quello che volevate sapere sul motore Big-Block Chevy
“Il big block Chevy è una delle piattaforme di motori più corse negli sport motoristici. Abbiamo compilato un po’ di storia e una massiccia biblioteca di conoscenza dello scambio di parti in una risorsa completa. Continua a leggere!”
Il big-block Chevy va sotto molti nomi – il Ratto, il Porcospino, e se si va abbastanza indietro, il semi-hemi. Ha iniziato la sua vita come un importante aggiornamento del motore 348/409 W. Quello che alla fine divenne la MKIV apparve per la prima volta come motore misterioso alla Daytona 500 del 1963. Il debutto fu promettente ma alla fine infausto. Il motore misterioso produceva molti più cavalli dei suoi contemporanei big-block degli anni ’60 come il 427 FE Ford, ma quasi tutti fallirono nelle qualifiche, nelle prove o nella gara delle 500 miglia. Nessuno finì.
I grandi blocchi hanno un sacco di flash basati sulla semplice teoria machiavellica del Might Makes Right. Con grandi pollici cubici si può fare grande potenza e probabilmente più coppia di quella che si può utilizzare! Chevrolet richiamò tutti questi motori, tranne un paio, e tornò nel 1965 con motori di produzione completamente sviluppati, 396 e 427ci, le cui versioni attuali sono ora onnipresenti e hanno spinto la “barriera” della cilindrata ben oltre i 700 pollici cubi. Per questa storia, ci concentreremo sulla stirpe dei motori di produzione di questa famiglia di motori di grande successo, tracciandone l’eredità dai primi ai più contemporanei e offrendo dati sull’intercambiabilità.
In effetti, questa capacità di scambiare componenti tra cilindrate che sono spesso separate da cinque decenni di date di fusione è forse la nota chiave di entrambi i piccoli e grandi blocchi Chevys. Con poche eccezioni, l’interscambio di parti e l’enorme tonnellaggio di disponibilità di parti aftermarket rende il motore Rat un vero sopravvissuto. Mentre la maggior parte dei big-block dislocava 454 pollici, Chevy costruì un motore di produzione che dislocava 496ci. Ma il futuro del Rat sembra essere nelle versioni stroker e oggi si potrebbe facilmente costruire un motore Rat ad altezza di ponte a 500 e più pollici usando parti di serie.
È difficile distinguere un Rat dalla sua copertura. Questo potrebbe essere un 396 con visioni di grandezza con un carburatore Dominator – o potrebbe essere un 572 pollici che potrebbe davvero usare tutto quel flusso d’aria Dominator per fare 775 CV. Displacement
Il primo big-block Chevy di produzione apparve come 396 e fu avvitato nella nuova Impala full-size del ’65 così come nella Corvette. C’erano anche alcune preziose Chevelles Z-16 SS396 del ’65 costruite nel 1965. Questo fu migliorato nel 1966 con combinazioni multiple di potenza del 427 fino a 425 cavalli. Nel 1970, il 396 era cresciuto fino a 402 pollici con un overbore di 0,030 pollici (anche se era ancora etichettato come SS 396 nella Chevelle) ma fu messo in ombra dall’introduzione del 454.
Questi motori furono etichettati come versioni Mark IV, il quarto nella linea di sviluppo che poteva essere fatta risalire fino ai motori 348/409 della fine degli anni ’50. Infatti, l’MK IV condivide la stessa spaziatura dell’alesaggio e la stessa posizione dell’albero principale con il suo antenato W-motor, anche se il perno principale del big-block ha un diametro di circa 0,250 pollici più grande. Modifiche minori per ospitare una guarnizione principale posteriore in un unico pezzo e sollevatori a rulli idraulici si sono verificati con l’avvento dei motori Gen V e poi Gen VI negli anni ’90.
Anche con le revisioni Gen V/VI, la cilindrata del 454 è rimasta costante per decenni fino a quando GM ha cambiato radicalmente il big-block, spingendo un motore di produzione pesante camion fino a 8,1 litri (496ci) che apparve nel 2001. L’alesaggio rimase a 4,250 ma la corsa aumentò da 4,00 a un pesante 4,37 pollici. Sfortunatamente per gli artisti dello scambio, GM cambiò quasi tutto nel motore così la compatibilità delle parti finì con questo 8.1L. È meglio pensare all’8.1L come a un motore completamente diverso e non nella stessa stirpe del resto della lineup big-block.
Ancora più grande era il 502ci Rat che vale la pena menzionare anche se non è mai apparso in un veicolo di produzione GM. Venduto attraverso Chevrolet Performance, questo è un modello successivo Gen VI motore sportivo un serio 4.500 pollici alesaggio, che apre un grande potenziale per più big-inch, alesaggio-corsa combinazioni.
Decomprimeremo il Rat nei suoi componenti principali per darvi un’idea di come ciascuna di queste parti si inserisce nella catena complessiva big-block di cilindrata e opportunità di potenza. Mentre lo small-block Chevy è stato messo in ombra dalla famiglia LS, il big-block Chevy è ancora il miglior approccio per la costruzione di un grande motore GM di pollice cubo per la strada.
Questo è un bilanciatore di stock per un 454 big-block bilanciato esternamente. La freccia indica il peso di compensazione necessario per bilanciare l’albero motore. Anche se la massa è bilanciata, quel peso è ancora sfalsato e crea un effetto frusta che si moltiplica alle alte velocità del motore. Ecco perché è sempre una buona idea per qualsiasi big-block di prestazioni investire in un albero motore bilanciato internamente. Blocchi
L’unico fattore coerente in tutta l’evoluzione del big-block Chevy è stata la spaziatura dell’alesaggio. Tutti i big-block utilizzano gli stessi 4,840 pollici di distanza tra le linee centrali dei cilindri. Questa dimensione è rimasta fissa fino a quando non si entra in blocchi personalizzati da 5,00 pollici di spaziatura dell’alesaggio da aziende come Dart Machinery che sono più spesso costruiti come motori da competizione pura. La spaziatura dell’alesaggio di fabbrica è abbastanza ampia da ospitare facilmente alesaggi da 4,50 e persino da 4,60 pollici che creano ancora spazio sufficiente tra i cilindri per un’adeguata tenuta della guarnizione della testa e il raffreddamento del motore.
Dal punto di vista della produzione, GM ha costruito solo blocchi di ferro con un’eccezione – il motore ZL1 427 del 1969 costruito per la Corvette e la COPO Camaros. Questo era un motore esotico (per l’epoca) tutto in alluminio e una grande partenza per GM. Oggi, il posto migliore per trovare un blocco di alluminio sarebbe l’aftermarket, come Dart. La tecnologia dei blocchi è migliorata al punto in cui l’unica barriera all’esecuzione di un Rat completamente in alluminio sarebbe il costo di entrata.
I blocchi originali MK IV usavano la tradizionale tecnica della guarnizione principale posteriore in due pezzi dal 1965 continuamente fino a quando i motori Gen V apparvero nel 1991 che si spostarono alla configurazione della guarnizione posteriore in un solo pezzo. Questo è uno dei tanti grandi cambiamenti per questi blocchi cilindri con le versioni Gen V e poi Gen VI nel 1996. Insieme con la principale posteriore, la Gen V ha modificato la configurazione di tenuta della guarnizione della testa, ha aggiunto i lifer idraulici a rullo, ha rivisto la guarnizione della coppa dell’olio in un pezzo unico e ha riconfigurato i modelli di bulloni del coperchio della catena di distribuzione anteriore.
Questo scatto della trasmissione delle valvole vi dà un’idea degli angoli delle valvole strombate che hanno migliorato il flusso d’aria attraverso le porte. Questa è una testa in alluminio aftermarket con bilancieri a rulli. La conversione Gen V ai sollevatori a rullo idraulici ha anche effettuato revisioni alla valle del sollevatore con fori più alti del sollevatore fuso necessari per ospitare la maggiore altezza dei sollevatori a rullo. La valle del sollevatore anche incorporato alcune aggiunte minori di dogbones e un foglio di metallo “ragno” per mantenere i sollevatori che illustreremo nella foto di accompagnamento.
La buona notizia è che questi blocchi successivi mantenuto l’altezza originale ponte blocco, bellhousing e motore montare modelli di bulloni così swapping tra i blocchi di generazione precedente e più recente è relativamente semplice. Ci sono alcune differenze minori, tuttavia. I blocchi di produzione Gen V sono stati progettati per i sistemi di induzione EFI, quindi i blocchi di produzione Gen V non includono un boss meccanico della pompa del carburante né la posizione fusa per l’albero trasversale stock per il collegamento meccanico della frizione. Se questi sono critici, versioni aftermarket di questi blocchi sono disponibili da Dart che facilmente ospitare queste aggiunte.
Un vantaggio importante motore Rat è il suo carter cavernoso che può facilmente ospitare grandi aumenti di corsa con praticamente senza modifiche del blocco. Questo è un blocco Gen VI da 4,50 pollici montato con una manovella da 4,250 pollici di corsa per costruire un 540.
Alberi motore
L’albero motore di fabbrica era offerto sia in versione fusa che forgiata anche se le versioni fuse sono chiaramente le più comuni. Tutti i primi motori dal 1965 al 1969 erano anche configurati come motori bilanciati internamente. Questo significa che sia l’equilibratore armonico che il volano/placca erano a bilanciamento neutro.
Questo è cambiato nel 1970 con il 454, quando Chevrolet ha spostato il peso esterno ad entrambe le estremità dell’albero motore. Ciò significa che queste manovelle bilanciate esternamente richiedevano un volano/piastra e un bilanciere armonico dotati di peso di compensazione in una posizione specifica. Questi componenti non devono essere scambiati con i componenti bilanciati internamente.
Inoltre, quando GM ha creato la Gen V, il blocco di tenuta principale posteriore in un unico pezzo ha richiesto una diversa tenuta principale posteriore dell’albero motore. Dal momento che la flangia di montaggio offset flexplate/flywheel non poteva più accettare quel piccolo peso di offset, il numero di equilibrio esterno per il flexplate/flywheel aumenta dal valore di 33 once-inch (oz-in) della tenuta principale posteriore in 2 pezzi al valore Gen V di 42.5 oz-in.
È fondamentale sapere quale motore bilanciato internamente o esternamente avete quando adattate i big-block a diversi veicoli a causa di questi diversi valori di equilibrio esterno. Rendendo tutto questo ancora più potenzialmente confuso è che all’interno di queste tre diverse combinazioni flexplate/flywheel lo schema dei bulloni dell’albero motore rimane lo stesso. Quindi solo perché il flexplate/volano si avvita al motore non significa che la ruota corretta sia al suo posto.
Connettori
La storia delle bielle è fortunatamente molto meno contorta. Ci sono fondamentalmente due bielle principali di fabbrica e la differenza si riduce davvero alla dimensione del bullone della biella. Ci sono molte altre differenze minori, ma le prime versioni big-block da 6,135 pollici di lunghezza erano dotate di bulloni di biella da 3/8 di pollice. L’aggiornamento maggiore seguì presto con le alte prestazioni 396 e 427 e tutti i successivi motori ad alte prestazioni utilizzando un bullone da 7/16 pollici. La maggior parte delle aste dei big-block di produzione erano della varietà a perno premuto, il che significa che il perno del polso era premuto nell’estremità piccola della biella. Ma anche alcuni dei primi motori ad alte prestazioni sono passati ad una disposizione flottante completa con una boccola nell’estremità piccola della biella.
In applicazioni di prestazioni miti, le bielle di serie fanno un buon lavoro. Ma in un’applicazione seria dove ci si può aspettare che il motore superi i 6.500 giri, un’asta a I o a H in acciaio forgiato 4340 aftermarket è un investimento prudente. Le aste non fanno cavalli, ma un’asta fallita può causare danni catastrofici e difficilmente vale il rischio. Nel momento in cui un’asta di serie viene testata con Magnaflux per verificare la presenza di crepe, pallinata, con nuovi bulloni ARP e ridimensionata, l’investimento non è lontano dal costo di una serie di aste aftermarket molto più forti.
Questa sovrapposizione di una guarnizione di aspirazione a porta rettangolare su un collettore di aspirazione a porta ovale offre un’idea della differenza di dimensioni tra le teste a porta ovale e rettangolare. Non scontate la configurazione della porta ovale come troppo piccola solo perché è usata su motori di produzione leggera. Una buona testa ovale aftermarket farà una potenza eccezionale anche su un grande motore stradale 496ci o 540ci. Teste di cilindro
Nel corso dei decenni, il big-block ha sperimentato una serie di varie varianti di testate di produzione. Le prime teste sono arrivate sia in ghisa che in alluminio, ma impiegavano quella che oggi si chiama una camera di combustione chiusa. Le camere strette coprivano le piccole valvole e dal 1970, le teste di seconda generazione sono state benedette con una costruzione di camera più grande e aperta che ha permesso fino a 2.250-/1.88-inch valvole.
Mentre la dimensione e la configurazione della camera di combustione è importante, la maggior parte degli appassionati tende a concentrarsi sulla configurazione della porta di aspirazione. Qui, Chevrolet ha offerto due varianti – ovale e il rettangolo. Le teste ovali erano rivolte a pacchetti di motori di base, mentre le teste rettangolari erano riservate ai motori ad alte prestazioni. Più tardi, alcuni motori di camion pesanti furono equipaggiati con quelle che ora sono chiamate teste a porta di nocciolina, il che è un indizio della loro minuscola apertura d’ingresso.
Il meglio della porta ovale di ferro, le teste a camera aperta sono le versioni con numero di fusione 353049 che, se aggiornate con valvole più grandi da 2,25/1,88 pollici e qualche lavoro di porta molto minore, possono fornire una potenza impressionante. Naturalmente, il lato negativo è che sono massicciamente pesanti. La maggior parte dei cercatori di prestazioni opterà per un qualsiasi numero di teste in alluminio aftermarket come quelle di Dart. Ci sono varie opzioni di camera, valvola, canale di aspirazione e molla della valvola che si adattano a quasi tutte le applicazioni.
Le prime teste big-block erano definite a camera chiusa (a sinistra) che limitavano le dimensioni della valvola ma non richiedevano una cupola enorme per fare compressione. Le teste successive sono tutte configurate con una camera più aperta (a destra) che ha arretrato la parete più lontana, aumentando il volume e permettendo valvole più grandi. In termini di intercambiabilità, la più grande preoccupazione è la compatibilità della camera con i pistoni e garantire che il rapporto di compressione soddisfi le vostre esigenze. Una cosa da tenere a mente è che le teste a camera chiusa non possono essere utilizzate su un motore con pistoni a cupola, a camera aperta, perché la cupola colpirà fisicamente la testa. Questo non è un problema con i pistoni flat top o dished, ma è una regola fissa con i pistoni a cupola. Al contrario, un motore con pistoni a cupola a camera chiusa può accettare teste a camera aperta senza interferenze.
La differenza nella dimensione della camera può spingere la compressione in una direzione non voluta se non abbinata correttamente, quindi è un’area da tenere a mente. Per esempio, buttare un set di teste 454 a camera aperta su un 396 potrebbe ridurre radicalmente il rapporto di compressione a causa della camera più grande di circa 10cc su un motore a corsa breve.
Alberi a camme
I big-block di produzione fino alla metà degli anni ’90 erano sempre motori con albero a camme a punteria piatta. Quando GM si è convertita alla Gen V, il grande cambiamento è stato quello di dotare il nuovo big-block di un albero a camme idraulico a rulli. Questo era principalmente mirato a ridurre l’attrito del motore che prometteva una migliore resa chilometrica del carburante. All’inizio il rullo idraulico è stato deriso, ma i sollevatori di alta qualità di oggi possono ora consegnare pacchetti seri di 700-800 CV usando una versione migliorata di questi rulli idraulici originali.
Questa mossa non solo ha cambiato lo stile del sollevatore ma anche come la camma è stata mantenuta. Quando si convertono i big-block a punteria piatta in un rullo è necessario utilizzare un pulsante che tocca il coperchio di distribuzione interno per evitare che la camma si sposti in avanti. I motori di V e VI generazione usano una piastra di ritenzione in acciaio sopra la camma che richiede un naso a gradini sull’albero a camme e un diverso ingranaggio a camme.
Questo passaggio ai rulli idraulici ha anche fatto un cambiamento al gruppo bilanciere. Fin dai primi giorni, i big-block come i loro cugini small-block erano dotati di singoli bilancieri montati su perni che richiedevano la regolazione del precarico di installazione. I sollevatori a rullo idraulici di fabbrica si sono anche convertiti a quello che viene chiamato un sistema a gioco netto dove un bullone del bilanciere stringe il bilanciere in acciaio stampato in una posizione impostata. Questo design usa la lunghezza dell’asta di spinta per impostare il corretto precarico del sollevatore. Ci sono kit disponibili per convertire queste teste in bilancieri a rullo regolabili.
I motori Gen V e VI usavano sollevatori a rullo idraulici utilizzando “dog bones” che scivolano sui sollevatori per evitare che girino nei loro rispettivi fori. Ciascuna delle otto ossa di cane è tenuta in posizione da un “ragno” in acciaio imbullonato al fondovalle del sollevatore con dei bulloni. Intakes
Con entrambe le teste dei cilindri big-block con porta ovale e rettangolare, questo impone che la porta del collettore di aspirazione deve anche corrispondere alla configurazione della porta della testa del cilindro. Lo schema dei bulloni tra queste due teste sono gli stessi, così in un pizzico è possibile eseguire un collettore a porta ovale su un motore a porta rettangolare e, contrariamente a ciò che la maggior parte degli esperti del forum proclameranno, non c’è davvero una grande degradazione delle prestazioni.
Le prese del big-block di produzione sono, per la maggior parte, non ispirate, ma l’aftermarket vi ha coperto per motori a porta ovale o rettangolare in entrambe le versioni dual plane e single plane.
Conclusione
Nell’interesse della brevità, questo sforzo ha appena coperto la cresta dell’onda mostruosa dei dati disponibili per i motori di produzione big-block Chevy street. Le opportunità abbondano per costruire un grande motore da strada di pollice cubo che anche normalmente aspirato ha il grugno per fare un motore da strada impressionante.