Wszystko, co chciałeś wiedzieć o silniku Big-Block Chevy
„Big Block Chevy jest jedną z najczęściej ściganych platform silnikowych w sportach motorowych. Zebraliśmy trochę historii i ogromną bibliotekę wiedzy na temat zamiany części w jeden obszerny materiał. Czytaj dalej!”
Duży blok Chevy nosi wiele nazw – the Rat, the Porcupine, a jeśli cofniesz się wystarczająco daleko, the semi-hemi. Zaczęło się od poważnego ulepszenia silnika 348/409 W. To, co ostatecznie stało się MKIV, po raz pierwszy pojawiło się jako Mystery Engine podczas wyścigu Daytona 500 w 1963 roku. Debiut był obiecujący, ale ostatecznie okazał się niepomyślny. Mystery Engine produkował znacznie więcej koni mechanicznych niż jego rówieśnicy z dużym silnikiem z lat 60-tych, tacy jak Ford 427 FE, ale prawie wszystkie zawiodły w kwalifikacjach, treningu lub 500-milowym wyścigu. Żaden nie ukończył wyścigu.
Duże bloki mają mnóstwo błysku opartego na prostej makiawelicznej teorii Might Makes Right. Z dużymi calami sześciennymi możesz osiągnąć dużą moc i prawdopodobnie większy moment obrotowy niż możesz wykorzystać! Chevrolet wycofał wszystkie silniki z wyjątkiem kilku i powrócił w 1965 roku z w pełni rozwiniętymi silnikami produkcyjnymi 396 i 427ci, których dzisiejsze wersje są teraz wszechobecne i przesunęły „barierę” pojemności skokowej daleko poza 700 cali sześciennych. W tym artykule skoncentrujemy się na linii produkcyjnej tej odnoszącej ogromne sukcesy rodziny silników, śledząc jej dziedzictwo od najwcześniejszych do najbardziej współczesnych, jednocześnie przedstawiając dane dotyczące zamienności.
W rzeczywistości, ta zdolność do wymiany komponentów pomiędzy pojemnościami skokowymi, które są często oddzielone o pięć dekad datami odlewów, jest być może kluczową cechą zarówno małolitrażowych, jak i wielkolitrażowych Chevroletów. Z zaledwie kilkoma wyjątkami, wymiana części i ogromna ilość dostępnych części na rynku wtórnym sprawia, że silnik Rat jest prawdziwym ocalałym. Podczas gdy większość big-blocków miała pojemność 454 cali, Chevy zbudował silnik o pojemności 496 cali. Ale przyszłość Szczura wydaje się być wersjami stroker i dzisiaj mógłbyś łatwo zbudować silnik Szczura o wysokości pokładu 500-plus-ci przy użyciu części z półki.
Ciężko jest odróżnić Szczura po jego pokrywie. To może być 396 z wizjami wspaniałości z gaźnikiem Dominator – lub może to być 572-calowy, który naprawdę może wykorzystać cały przepływ powietrza Dominatora, aby uzyskać 775 KM. Wyporność
Najwcześniejszy produkowany duży blok Chevy pojawił się jako 396 i był montowany w nowych, pełnowymiarowych Impalach z ’65 roku, a także w Corvette. W 1965 roku powstało nawet kilka Chevelli Z-16 SS396. W 1966 r. zwiększono moc 427 do 425 koni mechanicznych. Do 1970 roku 396 rozrósł się do 402 cali z otworem 0,030 cala (chociaż nadal był oznaczany jako SS 396 w Chevelle), ale został przyćmiony przez wprowadzenie 454.
Silniki te były oznaczane jako wersje Mark IV, czwarte w linii rozwojowej, którą można było prześledzić aż do późnych lat 50-tych w przypadku silników 348/409. W rzeczywistości, MK IV dzieli ten sam rozstaw otworów i pozycję głównego czopa z jego przodkiem z silnikiem W, chociaż główny czop silnika Big-Block ma średnicę większą o około 0,250 cala. Drobne zmiany w celu dostosowania jednoczęściowego tylnego uszczelnienia głównego i hydraulicznych popychaczy rolkowych nastąpiły wraz z pojawieniem się silników Gen V, a następnie Gen VI w latach 90-tych.
Nawet po zmianach Gen V/VI, objętość skokowa 454 pozostawała niezmienna przez dziesięciolecia, aż do momentu, gdy GM radykalnie zmieniło konstrukcję big-blocka, zwiększając objętość silnika do ciężkich ciężarówek do 8,1 litra (496ci), który pojawił się w 2001 roku. Otwór pozostał na poziomie 4,250, ale skok wzrósł z 4,00 do 4,37 cala. Niestety dla artystów wymiany, GM zmienił prawie wszystko w tym silniku, więc kompatybilność części skończyła się na tym 8.1L. Lepiej jest myśleć o 8.1L jako o zupełnie innym silniku i nie należącym do tej samej linii co reszta linii big-blocków.
Jeszcze większy był 502ci Rat, o którym warto wspomnieć, mimo że nigdy nie pojawił się w produkcyjnym pojeździe GM. Sprzedawany przez Chevrolet Performance, jest to późniejszy model silnika Gen VI o średnicy otworu 4,500 cala, co otwiera wielki potencjał dla wielu kombinacji duży-cala, otwór-suw.
Rozłożymy Szczura na jego główne komponenty, aby dać ci wyobrażenie o tym, jak każda z tych części pasuje do ogólnego łańcucha Big-Blocka, jeśli chodzi o objętość skokową i możliwości mocy. Podczas gdy small-block Chevy został przyćmiony przez rodzinę LS, big-block Chevy jest nadal najlepszym podejściem do budowy silnika GM o dużej pojemności skokowej na ulicę.
To jest magazynowy wyważacz do zewnętrznie wyważonego 454 big-block. Strzałka wskazuje na przesunięcie ciężaru niezbędnego do wyważenia wału korbowego. Podczas gdy masa jest wyważona, ciężar ten jest nadal przesunięty i tworzy efekt biczowania, który jest zwielokrotniony przy wysokich prędkościach silnika. To dlatego zawsze dobrym pomysłem dla każdego wyczynowego big-blocka jest zainwestowanie w wewnętrznie wyważony wał korbowy. Bloki
Jednym stałym czynnikiem podczas całej ewolucji big-blocków Chevy był rozstaw otworów. Wszystkie big-blocki wykorzystują tę samą odległość 4,840 cala pomiędzy liniami centralnymi cylindrów. Wymiar ten pozostał niezmieniony do czasu, gdy pojawią się niestandardowe bloki z 5,00-calowym rozstawem otworów, produkowane przez firmy takie jak Dart Machinery, które są najczęściej konstruowane jako silniki czysto zawodnicze. Fabryczny rozstaw otworów jest wystarczająco szeroki, aby z łatwością pomieścić 4,50-, a nawet 4,60-calowe otwory, które nadal tworzą wystarczającą przestrzeń między cylindrami dla odpowiedniego uszczelnienia uszczelki głowicy i chłodzenia silnika.
Z punktu widzenia produkcji, GM budowało tylko żelazne bloki z jednym wyjątkiem – silnikiem 1969 ZL1 427 zbudowanym dla Corvette i COPO Camaros. Był to egzotyczny (jak na tamte czasy) silnik wykonany w całości z aluminium i stanowił poważny krok naprzód dla GM. Dzisiaj, najlepszym miejscem do znalezienia bloku aluminium będzie rynek wtórny, jak Dart. Blok technologia poprawiła się do punktu teraz, gdzie jedyną barierą do uruchomienia całkowicie aluminiowy Rat będzie koszt wejścia.
Oryginalne bloki MK IV używane tradycyjne dwuczęściowy tylnej techniki uszczelnienia głównego z 1965 roku stale aż Gen V silniki pojawiły się w 1991 roku, który przeniósł się do jednego elementu konfiguracji tylnej uszczelki. Jest to jedna z kilku dużych zmian dla tych bloków cylindrów z Gen V i późniejszych wersji Gen VI w 1996 roku. Wraz z tylną główną uszczelką, Gen V zmodyfikował konfigurację uszczelnienia głowicy, dodał hydrauliczne rolki podnoszące, zmienił uszczelkę miski olejowej na jednoczęściową i zmienił konfigurację wzorów śrub przedniej pokrywy łańcucha rozrządu.
To ujęcie układu rozrządu daje ci wyobrażenie o rozstawionych kątach zaworów, które poprawiły przepływ powietrza przez porty. Jest to głowica aluminiowa z rynku wtórnego z dźwigniami rolkowymi. Konwersja Gen V na hydrauliczne popychacze rolkowe spowodowała również zmiany w dolinie popychaczy z wyższymi otworami na popychacze, które musiały być wykonane w celu dostosowania się do zwiększonej wysokości popychaczy rolkowych. Dolina liftera zawierała również kilka drobnych dodatków w postaci dogbones i blaszanego „pająka”, aby utrzymać liftery, które zilustrujemy na załączonym zdjęciu.
Dobrą wiadomością jest to, że te późniejsze bloki zachowały oryginalną wysokość bloku, obudowę i wzory śrub mocujących silnik, więc zamiana pomiędzy starszą i nowszą generacją bloków jest stosunkowo prosta. Istnieją jednak pewne drobne różnice. Bloki Gen V zostały zaprojektowane dla systemów indukcyjnych EFI, więc bloki Gen V nie zawierały mechanicznego króćca pompy paliwowej ani odlewanego miejsca dla standardowego wałka poprzecznego dla mechanicznego sprzęgła. Jeśli są one krytyczne, wersje aftermarketowe tych bloków są dostępne od Dart, które z łatwością pomieszczą te dodatki.
Główną zaletą silnika Rat jest jego jamista skrzynia korbowa, która może łatwo pomieścić duży wzrost skoku praktycznie bez modyfikacji bloku. Tak się składa, że 4,50-calowy blok Gen VI został wyposażony w korbę o skoku 4,250 cala, aby zbudować 540.
Wały korbowe
Fabryczne wały korbowe były oferowane zarówno w wersjach odlewanych jak i kutych, chociaż wersje odlewane są zdecydowanie najbardziej powszechne. Wszystkie wczesne silniki z lat 1965 – 1969 były również skonfigurowane jako silniki wewnętrznie wyważone. Oznacza to, że zarówno wyważarka harmoniczna, jak i koło zamachowe/płyta zamachowa były neutralnie wyważone.
Zmieniło się to w 1970 roku w modelu 454, kiedy Chevrolet przeniósł zewnętrzny ciężar offsetowy na oba końce wału korbowego. Oznacza to, że te zewnętrznie wyważone wały korbowe wymagały koła zamachowego/płyty montażowej i wyważarki harmonicznej wyposażonej w obciążnik offsetowy w określonym miejscu. Elementy te nie mogą być zamieniane z elementami wyważanymi wewnętrznie.
Ponadto, kiedy GM stworzył jednoczęściowy blok z tylnym uszczelnieniem głównym Gen V, wymagało to innego tylnego uszczelnienia głównego wału korbowego. Ponieważ odsunięty kołnierz mocujący flexplate/koło zamachowe nie mógł już zaakceptować tak małego odsunięcia masy, liczba wyważenia zewnętrznego dla flexplate/koła zamachowego wzrosła z wartości 33 uncji cali (oz-in) dla dwuczęściowego tylnego uszczelnienia głównego do wartości 42,5 oz-in dla Gen V.
Podczas adaptacji big-blocków do różnych pojazdów, ze względu na różne wartości wyważenia zewnętrznego, bardzo ważne jest, aby wiedzieć, który silnik jest wyważony wewnętrznie, a który zewnętrznie. Czyniąc to wszystko jeszcze bardziej potencjalnie mylące jest to, że w tych trzech różnych kombinacjach flexplate/koła zamachowego wzór śrub wału korbowego pozostaje taki sam. Więc tylko dlatego, że flexplate / koło zamachowe śruby do silnika nie oznacza, że właściwe koło jest na miejscu.
Pręty łączące
Historia prętów łączących jest na szczęście znacznie mniej zagmatwane. Istnieją w zasadzie dwa główne fabryczne korbowody, a różnica sprowadza się do rozmiaru śruby korbowodu. Istnieje wiele innych drobnych różnic, ale pierwsze wersje big-blocków o długości 6,135 cala były wyposażone w 3/8-calowe śruby drążków. Wkrótce nastąpiła większa modernizacja z wysokowydajnymi 396 i 427 oraz wszystkimi późniejszymi silnikami wyczynowymi, w których zastosowano śruby 7/16 cala. Większość produkowanych prętów big-block była odmianą z wciskanym sworzniem, co oznacza, że sworzeń przegubowy był wciśnięty w mały koniec korbowodu. Ale nawet niektóre wczesne silniki przeszły na w pełni pływający układ z tuleją w małym końcu drążka.
W łagodnych zastosowaniach, pręty fabryczne wykonują dobrą robotę. Ale w poważnych zastosowaniach, gdzie można się spodziewać prędkości obrotowych silnika przekraczających 6500, pręt z dwuteownika lub dwuteownika szerokostopowego z kutej stali 4340 jest rozsądną inwestycją. Pręty nie robią koni mechanicznych, ale uszkodzony pręt może spowodować katastrofalne uszkodzenia i nie warto ryzykować. W czasie, gdy pręt jest testowany metodą Magnaflux pod kątem pęknięć, śrutowany, montowane są nowe śruby ARP i zmieniany jest rozmiar – ta inwestycja nie jest daleka od kosztu znacznie mocniejszego zestawu prętów z rynku wtórnego.
To nałożenie uszczelki wlotowej z portem prostokątnym na kolektor wlotowy z portem owalnym daje wyobrażenie o różnicy wielkości pomiędzy głowicami z portem owalnym i prostokątnym. Nie dyskontuj konfiguracji owalnego portu jako zbyt małej tylko dlatego, że są one używane w łagodnych silnikach produkcyjnych. Dobra głowica z owalnym portem na rynku wtórnym zapewni wyjątkową moc nawet w dużych silnikach ulicznych 496ci lub 540ci. Głowice cylindrów
Przez dekady, big-block doświadczył wielu różnych odmian głowic cylindrów. Najwcześniejsze głowice były wykonane zarówno z żeliwa, jak i z aluminium, ale wykorzystywały to, co obecnie nazywa się zamkniętą komorą spalania. Ciasne komory osłaniały małe zawory, a do 1970 roku, druga generacja głowic została obdarzona większą, otwartą konstrukcją komory, która pozwalała na zastosowanie zaworów 2,250-/1,88-calowych.
Pomimo, że rozmiar i konfiguracja komory spalania jest ważna, większość entuzjastów skupia się na konfiguracji portu dolotowego. Tutaj Chevrolet oferował dwa warianty – owalny i prostokątny. Głowice z portem owalnym były przeznaczone do podstawowych pakietów silnikowych, natomiast głowice z portem prostokątnym były zarezerwowane dla silników wyczynowych. W późniejszym okresie, niektóre silniki ciężkich ciężarówek były wyposażone w głowice nazywane obecnie głowicami z portem owalnym, co jest wskazówką co do ich niewielkiego otworu wlotowego.
Najlepszym z żelaznych głowic z portem owalnym, z otwartą komorą spalania są głowice o numerze odlewu 353049, które po modernizacji z większymi zaworami 2,25/1,88 cala i niewielkimi portami mogą dostarczyć imponującej mocy. Oczywiście, minusem jest to, że są one masywnie ciężkie. Większość poszukiwaczy osiągów zdecyduje się na dowolną ilość aftermarketowych głowic aluminiowych, takich jak te od Darta. Istnieją różne opcje komór, zaworów, kanałów dolotowych i sprężyn zaworowych, które będą pasować do prawie każdego zastosowania.
Wczesne głowice big-block były określane jako głowice z zamkniętą komorą (po lewej), która ograniczała rozmiar zaworów, ale nie wymagała ogromnej kopuły, aby dokonać kompresji. Późniejsze głowice wszystkie pochodzą w konfiguracji z bardziej otwartą komorą (po prawej), która położyła z powrotem daleką ścianę, zwiększyła objętość i pozwoliła na większe zawory. W zakresie wymienności, największym problemem jest kompatybilność komory z tłokami i zapewnienie, że stopień sprężania spełnia Twoje potrzeby. Jedną rzeczą, o której należy pamiętać jest to, że głowice z zamkniętą komorą nie mogą być stosowane w silnikach z kopułą, tłokami z otwartą komorą, ponieważ kopuła fizycznie uderzy w głowicę. Nie jest to problemem w przypadku tłoków flat top lub dished, ale jest to twarda i szybka zasada w przypadku tłoków kopułkowych. I odwrotnie, silnik z zamkniętą komorą kopuły może zaakceptować głowice z otwartą komorą bez zakłóceń.
Różnica w wielkości komory może popchnąć kompresję w niezamierzonym kierunku, jeśli nie jest dopasowana prawidłowo, więc jest to obszar, o którym należy pamiętać. Na przykład, założenie zestawu głowic 454 z otwartą komorą na 396 może radykalnie zmniejszyć stopień sprężania z powodu większej o 10 cm3 komory w silniku o krótkim skoku.
Wałki rozrządu
Produkcyjne big-blocki aż do połowy lat 90-tych były zawsze silnikami z płaskim popychaczem wałka rozrządu. Kiedy GM przeszedł na Gen V, dużą zmianą było wyposażenie nowego big-blocka w wałek rozrządu z hydraulicznymi popychaczami rolkowymi. Miało to na celu głównie zmniejszenie tarcia w silniku, co obiecywało lepsze przebiegi paliwa. Początkowo rolki hydrauliczne były wyśmiewane, ale dzisiejsze wysokiej jakości mechanizmy podnoszące mogą teraz dostarczyć poważnych pakietów 700 do 800 KM przy użyciu ulepszonej wersji tych oryginalnych rolek hydraulicznych.
To posunięcie nie tylko zmieniło styl mechanizmu podnoszącego, ale także sposób, w jaki krzywka została zachowana. Konwersja big-blocków z płaskimi popychaczami na rolki wymaga użycia przycisku, który styka się z wewnętrzną pokrywą rozrządu, aby zapobiec przesuwaniu się krzywki do przodu. Silniki Gen V i VI używają stalowej płytki mocującej nad krzywką, która wymaga stopniowanego noska na wałku rozrządu i innego koła zębatego krzywki.
To przejście na rolki hydrauliczne spowodowało również zmianę w zespole wahacza. Od najwcześniejszych dni, big-blocki, podobnie jak ich kuzyni z małymi blokami, były wyposażone w indywidualne dźwignie zaworowe montowane na sworzniach, które wymagały regulacji napięcia wstępnego instalacji. Fabryczne hydrauliczne dźwignie rolkowe zostały również zamienione na tak zwany system luzu netto, w którym śruba wahacza dokręca wytłoczony stalowy wahacz w ustalonej pozycji. Ta konstrukcja wykorzystuje długość popychacza, aby ustawić odpowiednie napięcie wstępne liftera. Istnieją zestawy do konwersji tych głowic do regulowanych dźwigni rolkowych.
Silniki Gen V i VI wykorzystywały hydrauliczne dźwignie rolkowe z „psimi kośćmi”, które ślizgają się po dźwigniach, aby zapobiec ich obracaniu się w ich odpowiednich otworach. Każda z ośmiu kości jest utrzymywana w miejscu przez stalowy „pająk” przykręcony do dna doliny podnośnika za pomocą śrub. Wkłady
W przypadku zarówno owalnych, jak i prostokątnych portów głowic cylindrów big-block, dyktuje to, że porty kolektora dolotowego muszą również odpowiadać konfiguracji portów głowicy cylindrów. Układ śrub pomiędzy tymi dwoma głowicami jest taki sam, więc w pewnym momencie możliwe jest uruchomienie kolektora z owalnym portem w silniku z portem prostokątnym i w przeciwieństwie do tego, co głosi większość forumowych ekspertów, naprawdę nie ma większego pogorszenia wydajności.
Produkcyjne doloty do big-blocka są, w przeważającej części, nieinspirujące, ale rynek wtórny ma cię pod opieką dla silników z portem owalnym lub prostokątnym, zarówno w wersji dwupłaszczyznowej jak i jednopłaszczyznowej.
Wnioski
W interesie zwięzłości, ten wysiłek objął tylko wierzchołek fali danych dostępnych dla produkcyjnych silników ulicznych Big-Block Chevy. Pojawiają się możliwości zbudowania silnika ulicznego o dużej pojemności skokowej, który nawet normalnie zasysany ma wystarczającą moc, aby stworzyć imponujący silnik uliczny.