Allt du ville veta om Big Block Chevy-motorn

”Big Block Chevy-motorn är en av de mest tävlingsdrivna motorplattformarna inom motorsporten. Vi har sammanställt lite historia och ett massivt bibliotek med kunskap om byte av delar till en omfattande resurs. Läs vidare!”

Big-block Chevy har många namn – råttan, piggsvinet och om du går tillräckligt långt tillbaka i tiden, halvhemi. Den började sitt liv som en stor uppgradering av 348/409 W-motorn. Det som så småningom blev MKIV dök först upp som Mystery Engine vid Daytona 500 1963. Debuten var både lovande men i slutändan olycksbådande. Mystery Engine hade betydligt fler hästkrafter än sina jämnåriga storblocksmotorer från 60-talet, som 427 FE Ford, men nästan alla misslyckades antingen under kvalet, träningen eller 500-milsloppet. Ingen kom i mål.

Stora block har gott om flash som bygger på den enkla machiavelliska teorin ”Might Makes Right”. Med stora kubikcentimeter kan du skapa stor kraft och sannolikt mer vridmoment än du kan använda!

Chevrolet återkallade alla utom ett par av dessa motorer och återkom 1965 med fullt utvecklade 396 och 427ci produktionsmotorer vars nuvarande versioner nu är allestädes närvarande och har skjutit ”barriären” för cylindervolym långt bortom 700 kubikcentimeter. I den här artikeln kommer vi att koncentrera oss på produktionsmotorerna i denna mycket framgångsrika motorfamilj och spåra deras arv från den tidigaste till den mest moderna samtidigt som vi tillhandahåller uppgifter om utbytbarhet.

Förmågan att byta ut komponenter mellan deplacement som ofta är åtskilda med fem decennier av gjutningsdatum är kanske det som är nyckeln till både Chevys med små och stora block. Med bara några få undantag gör utbytet av delar och den enorma mängden eftermarknadsdelar som finns tillgängliga Rat-motorn till en sann överlevare. Medan majoriteten av de stora blocken var 454 tum, byggde Chevy en produktionsmotor med en cylindervolym på 496ci. Men framtiden för Rat verkar vara stroker-versioner och i dag kan du lätt bygga en Rat-motor på 500-plus-ci med hjälp av standarddelar.

Det är svårt att känna igen en Rat på dess omslag. Detta kan vara en 396:a med visioner om storhet med en Dominator-förgasare – eller så kan det vara en 572-tums som verkligen skulle kunna använda allt Dominator-luftflöde för att göra 775 hk.

Desplacement

Den tidigaste produktionsbigblocket från Chevy dök upp som 396:an och monterades i de nya, fullstora Impalas för 65-talet samt i Corvetten. Det fanns till och med ett fåtal Chevelles Z-16 SS396 från 1965 som byggdes 1965. Detta förbättrades 1966 med flera hästkraftskombinationer av 427:an så högt som 425 hästkrafter. År 1970 hade 396:an vuxit till 402 tum med en överboring på 0,030 tum (även om den fortfarande var märkt som SS 396 i Chevelle) men överskuggades av introduktionen av 454:an.

Dessa motorer betecknades som Mark IV-versioner, den fjärde i den utvecklingslinje som kunde spåras ända tillbaka till 348/409-motorerna från slutet av 50-talet. I själva verket delar MK IV samma borrningsavstånd och huvudbanans position med sin föregångare med W-motor, även om storblockens huvudledare är ungefär 0,250 tum större i diameter. Mindre ändringar för att tillgodose en bakre huvudtätning i ett stycke och hydrauliska rullstötdämpare skedde med Gen V- och senare Gen VI-motorerna på 1990-talet.

Även med Gen V/VI-revideringar förblev 454:s slagvolym konstant i årtionden tills GM radikalt ändrade big-blocket, genom att driva en produktionsmotor för tunga lastbilar upp till 8,1 liter (496ci) som dök upp 2001. Borrningen låg kvar på 4,250 men slaglängden ökade från 4,00- till rejäla 4,37-tum. Tyvärr för utbyteskonstnärer ändrade GM nästan allt i motorn så kompatibiliteten av delar upphörde med denna 8.1L. Det är bättre att tänka på 8.1L som en helt annan motor och inte i samma släktskap som resten av big-block-serien.

Ett ännu större var 502ci Rat som är värd att nämna även om den aldrig dök upp i ett GM-produktionsfordon. Den säljs via Chevrolet Performance och är en senare modell av Gen VI-motorn med en allvarlig borrning på 4,500 tum, vilket öppnar upp en stor potential för flera kombinationer av stora tum, borrning och slaglängd.

Vi kommer att dekomprimera Rat i dess huvudkomponenter för att ge dig en uppfattning om hur var och en av dessa delar passar in i den övergripande big-block-kedjan av deplacement- och effektmöjligheter. Medan small-block Chevy har överskuggats nu av LS-familjen är big-block Chevy fortfarande det bästa tillvägagångssättet för att bygga en GM-motor med stor kubikcentimeter för gatan.

Det här är en stockbalanserare för en externt balanserad 454 big-block. Pilen pekar på den förskjutningsvikt som krävs för att balansera vevaxeln. Även om massan är balanserad är denna vikt fortfarande förskjuten och skapar en piskande effekt som multipliceras vid höga motorvarvtal. Därför är det alltid en bra idé att investera i en internt balanserad vevaxel för alla big-block med hög prestanda.

Block

Den enda konsekventa faktorn under hela utvecklingen av big-block Chevy har varit dess borrningsavstånd. Alla big-blocks använder sig av samma avstånd på 4,840 tum mellan cylindrarnas centrumlinjer. Denna dimension har förblivit fast tills man kommer in på anpassade block med 5,00 tums borrningsavstånd från företag som Dart Machinery som oftast konstrueras som rena tävlingsmotorer. Fabriksborrningsavståndet är tillräckligt brett för att lätt rymma 4,50- och till och med 4,60-tums borrningar som fortfarande skapar tillräckligt med utrymme mellan cylindrarna för en lämplig tätning av huvudpackningen och kylning av motorn.

Från produktionssynpunkt byggde GM endast järnblock med ett undantag – ZL1 427-motorn från 1969 som byggdes för Corvette- och COPO Camaro-modellerna. Detta var en exotisk (för den tiden) motor helt i aluminium och ett stort avsteg för GM. Idag är det bästa stället att hitta ett aluminiumblock på eftermarknaden, till exempel hos Dart. Blocktekniken har förbättrats till den grad att det enda hindret för att köra en Rat helt i aluminium nu skulle vara kostnaden för att komma in på marknaden.

De ursprungliga MK IV-blocken använde den traditionella tekniken med bakre huvudtätning i två delar från 1965 kontinuerligt tills Gen V-motorerna dök upp 1991 och övergick till bakre tätningskonfiguration i ett stycke. Detta är en av flera stora förändringar för dessa cylinderblock med Gen V- och senare Gen VI-versionerna 1996. Tillsammans med det bakre huvudpartiet ändrade Gen V konfigurationen för tätning av huvudet, lade till hydrauliska rullar, reviderade oljepannans packning till ett stycke och konfigurerade om de främre bultmönstren för kättinglocket.

Den här bilden av ventilerna ger en uppfattning om de utspridda ventilvinklarna som förbättrade luftflödet genom portarna. Det här är ett eftermarknadshuvud i aluminium med rullvippor.

Gen V-omvandlingen till hydrauliska rullstötdämpare medförde också revideringar av lyftardalen med högre ingjutna lyftarborrningar som behövdes för att rymma den ökade höjden på rullstötdämparna. I lyftardalen gjordes också några mindre tillägg i form av hundben och en ”spindel” i plåt för att hålla kvar lyftarna, vilket vi illustrerar på den medföljande bilden.

Den goda nyheten är att dessa senare block bibehöll den ursprungliga höjden på blockdäcket, klockhuset och bultmönstren för motorfästena, så att det är relativt enkelt att byta mellan äldre och nyare generationer av block. Det finns dock några mindre skillnader. Gen V-tillverkningsblocken var utformade för EFI-induktionssystem, så Gen V-tillverkningsblocken innehöll inte en mekanisk bränslepumpsbuckla och inte heller den ingjutna platsen för lagerets tväraxel för mekanisk kopplingsförbindelse. Om dessa är kritiska finns det eftermarknadsversioner av dessa block tillgängliga från Dart som enkelt rymmer dessa tillägg.

En stor fördel med Rat-motorn är dess gropiga vevhus som enkelt kan rymma stora slaglängdsökningar utan praktiskt taget några ändringar av blocket. Det här råkar vara ett 4,50-tums Gen VI-block som utrustas med en 4,250-tums vev för att bygga en 540.

Krankaxlar

Fabrikskrankaxlar erbjöds i både gjutna och smidda versioner även om de gjutna versionerna helt klart är de vanligaste. Alla de tidiga motorerna från 1965 till 1969 var också konfigurerade som internt balanserade motorer. Detta innebär att både den harmoniska balanseringen och svänghjulet/flexplattan var neutralt balanserade.

Detta ändrades 1970 med 454:an då Chevrolet flyttade extern förskjutningsvikt till vevaxelns båda ändar. Detta innebär att dessa externt balanserade vevstakar krävde ett svänghjul/flexplatta och en harmonisk balanserare som var försedda med offsetvikt på en specifik plats. Dessa komponenter får inte bytas ut mot de internt balanserade komponenterna.

För övrigt, när GM skapade Gen V-blocket med bakre huvudtätning i ett stycke krävde detta en annan bakre huvudtätning för vevaxeln. Eftersom den förskjutna monteringsflänsen för flexplattan/flyghjulet inte längre kunde acceptera den lilla förskjutningsvikten, ökade det externa balansvärdet för flexplattan/flyghjulet från den bakre huvudtätningens tvådelade bakre huvudtätningsvärde på 33 ounce-inch (oz-in) till Gen V-värdet på 42,5 oz-in.

Det är kritiskt att veta vilken motor som är internt eller externt balanserad du har när du anpassar big-blocks till olika fordon, på grund av dessa olika värden för den externa balansen. Det som gör allt detta ännu mer potentiellt förvirrande är att inom dessa tre olika kombinationer av flexplattor och svänghjul förblir vevaxelns skruvmönster detsamma. Så bara för att flexplattan/flyghjulet skruvas fast på motorn betyder det inte att rätt hjul är på plats.

Kopplingsstänger

Historien om kopplingsstängerna är tack och lov mycket mindre invecklad. Det finns i princip två huvudsakliga fabrikskopplingsstänger och skillnaden handlar egentligen om storleken på stångbultarna. Det finns många andra mindre skillnader, men de första versionerna med en längd på 6,135 tum för stora block var utrustade med 3/8-tums stångbultar. Den stora uppgraderingen följde snart med högpresterande 396- och 427-motorer och alla efterföljande högpresterande motorer som använde en 7/16-tums bult. De flesta produktionsstänger för big-block var av typen med pressad stift, vilket innebär att handledsstiftet pressades in i den lilla änden av kuggstången. Men även vissa tidiga prestandamotorer övergick till ett helt flytande arrangemang med en bussning i stångens lilla ände.

I milda prestandaapplikationer gör standardstängerna ett bra jobb. Men i en seriös tillämpning där motorvarvtal över 6 500 kan förväntas är en eftermarknadsstång av smittat I- eller H-balkstång av 4340 stål en klok investering. Stavar gör inte hästkrafter, men en misslyckad stav kan orsaka katastrofala skador och är knappast värd risken. När en stockstång är Magnaflux-testad för sprickor, skjutpeppad, utrustad med nya ARP-stångbultar och omdimensionerad – är den investeringen inte långt ifrån kostnaden för en mycket starkare uppsättning eftermarknadsstänger.

Den här överlagringen av en intagspackning med rektangulära portar över ett intag med ovala portar ger en uppfattning om storleksskillnaden mellan ovala och rektangulära portar. Avslå inte den ovala portkonfigurationen som för liten bara för att den används på milda produktionsmotorer. Ett bra eftermarknadshuvud med ovala portar ger enastående kraft även på stora 496ci eller 540ci gatumotorer.

Cylinderhuvuden

Under årtiondena har big-blocket upplevt en uppsjö av olika varianter av cylinderhuvuden från produktionen. De tidigaste huvudena fanns i både gjutjärn och aluminium men använde sig av vad som nu kallas en sluten förbränningskammare. De täta kamrarna dolde de små ventilerna och 1970 var andra generationens huvuden välsignade med en större, öppen kammarkonstruktion som tillät upp till 2,250-/1,88-tums ventiler.

Och även om förbränningskammarens storlek och konfiguration är viktig tenderar de flesta entusiaster att fokusera på konfigurationen av insugningsöppningarna. Här erbjöd Chevrolet två varianter – den ovala och den rektangulära. De ovala porthuvudena var inriktade på basmotorpaket medan de rektangulära porthuvudena var reserverade för prestandamotorer. Senare utrustades vissa tunga lastbilsmotorer med vad som nu kallas peanutport-huvuden, vilket är en antydan om deras minikroppiga inloppsöppning.

De bästa av järnhuvudena med ovala portar och öppna kamrar är versionerna med gjutnummer 353049, som när de uppgraderas med större ventiler på 2,25/1,88 tum och några mycket små portarbeten kan ge imponerande effekt. Nackdelen är naturligtvis att de är enormt tunga. De flesta prestandasökare kommer att välja ett antal eftermarknadshuvuden i aluminium som de från Dart. Det finns olika alternativ för kammar, ventiler, inloppslöpare och ventilfjädrar som passar nästan alla applikationer.

De tidiga big-block-huvudena benämndes slutna kammar (vänster) som begränsade ventilstorleken men inte krävde någon enorm kupol för att göra kompression. Senare huvuden kommer alla i en konfigurerad med en mer öppen kammare (höger) som lade tillbaka den bortre väggen, ökade volymen och möjliggjorde större ventiler.

Inom utbytbarhet är det största bekymret kammarkompatibilitet med kolvarna och att se till att kompressionsförhållandet uppfyller dina behov. En sak att tänka på är att huvuden med sluten kammare inte kan användas på en motor med kupolformade kolvar med öppen kammare eftersom kupolen fysiskt kommer att träffa huvudet. Detta är inget problem när det gäller kolvar med platt topp eller kupolformade kolvar, men det är en fast regel när det gäller kolvar med kupolformade kolvar. Omvänt kan en motor med kupolformade kolvar med sluten kammare acceptera huvuden med öppen kammare utan störningar.

Den skillnad i kammarstorlek kan driva kompressionen i en oönskad riktning om den inte anpassas på rätt sätt, så det är ett område som man bör ha i åtanke. Om man till exempel sätter en uppsättning 454-huvuden med öppen kammare på en 396:a kan man radikalt minska kompressionsförhållandet på grund av den ungefär 10 cc större kammaren på en motor med kort slaglängd.

Nockaxelaxlar

Produktionens big-blocks ända in i mitten av 90-talet var alltid motorer med kamaxlar med flattappning. När GM övergick till Gen V var den stora förändringen att utrusta den nya big-blocket med hydrauliska kamaxlar med rullstötare. Detta syftade främst till att minska friktionen i motorn, vilket lovade bättre bränsleekonomi. Till en början hånades den hydrauliska rullen, men dagens högkvalitativa lyftare kan nu leverera seriösa paket med 700-800 hk med hjälp av en förbättrad version av dessa ursprungliga hydrauliska rullar.

Denna åtgärd förändrade inte bara stilen på lyftaren utan även hur kammen bibehölls. När man omvandlar stora block med platt stötdämpare till rullar måste man använda en knapp som kommer i kontakt med det inre styrlocket för att förhindra att kammen rör sig framåt. I motorer av typ V och VI används en stålhållningsplatta över nocken, vilket kräver en stegformad nos på kamaxeln och en annan kamväxel.

Den här övergången till hydrauliska rullar innebar också en förändring av växelarmssammansättningen. Från de tidigaste dagarna var big-blocks, liksom deras kusiner med små block, utrustade med individuella, påsatta vippväxlar som krävde att man justerade förspänningen vid installationen. Fabrikens hydrauliska rullstötdämpare har också konverterats till vad som kallas ett nettolås-system där en svängarmskruv spänner den stämplade stålvippan i ett inställt läge. Denna konstruktion använder sig av stötstångslängden för att ställa in rätt lyftarförspänning. Det finns kit tillgängliga för att konvertera dessa huvuden till justerbara rullhävarmar.

Gen V- och VI-motorerna använde hydrauliska rullhävarmar som använder sig av ”hundben” som glider över lyftarna för att hindra dem från att snurra i sina respektive borrhål. Var och en av de åtta hundbenen hålls på plats av en ”spindel” av stål som bultas fast i lyftardalsgolvet med bultar.

Intag

Med både ovala och rektangulära cylinderhuvuden för big-block-cylindrar dikterar detta att insugningsrörets port också måste matcha cylinderhuvudets portkonfiguration. Bultmönstret mellan dessa två huvuden är detsamma, så i en nödsituation är det möjligt att köra ett ovalt portmanifold på en motor med rektangelport och, tvärtemot vad de flesta forumexperter kommer att förkunna, finns det verkligen ingen större prestandaförlust.

Produktionsintag för big-block är för det mesta oinspirerade, men eftermarknaden har dig täckt för motorer med antingen ovala eller rektangelport i både versioner med dubbelt plan och enkelt plan.

Slutsats

I korthetens intresse har denna insats bara täckt krönet av den monstervåg av data som finns tillgänglig för produktionsmotorerna för big-block Chevy street-motorer. Det finns gott om möjligheter att bygga en stor kubikcentimeter gatumotor som även normalt insuget har grunt nog för att bli en imponerande gatumotor.