Was bringt wieviel an Mehrleistung beim LT5

[SAM/CH ZR-1]

Mal ein wenig aus dem Nähkästchen geplaudert.

Immer wieder liest man welche fantastischen Leistungszuwächse vereinzelte Modifikationen resp. der Einbau von Aftermarket-Teilen beim einzig wahren LT5 mit sich bringen sollen. Mythos oder Wahrheit? Gehen wir der Sache auf den Grund und Fangen auf der Ansaugseite an und arbeiten uns bis zur Auspuffanlage durch. Die Aufzählung ist nicht abschliessend und kann jederzeit ergänzt werden. DR.Z/LT5-Performance beschäftigt sich nach einer projektbedingter langer Pause, wieder nebst der Wartung, Reparatur, Revision und Tuning des LT5 auch mit seiner stetigen Verbesserung und Weiterentwicklung. Ausgehend vom Serienhubraum von 5.7 Litern lässt sich folgendes festhalten.

Luftfilterkasten:
Auch wenn man meint dass er bei der Stelle zwischen Motorhaube und Klima-, Öl- und Wasserkasten ziemlich gequetscht bzw. eng aussieht, bringt eine zusätzliche Vergrösserung von Innen kaum einen messbaren Leistungszuwachs.
Wenn man dort einen Leistungszuwachst erzielen will, dann bringt der Cold Air Intake von SLP (3 lange Rohre) etwas. Der zu erwartende Leistungszuwachs liegt bei einem 5.7 Liter LT5 bei etwa 2-3 PS und nicht 20 PS wie vom Hersteller angepriesen.

Luftfilter:
Serie oder K&N? Der Serienfilter macht einen sehr guten Job. Bei einem K&N Filter konnte man Leistungseinbussen im Bereich von 1-2 PS messen.

Ansaugtrichter am Plenum:
Bearbeiten oder nicht? Wenn man schon mal dabei ist dem LT5 mehr Luft zum Atmen zu geben, bearbeitet man dieses Teil gleich mit, auch wenn damit bisher kein Leistungszuwachs gemessen werden konnte. Wenigstens ist es etwas fürs Auge.

63 mm Drosselklappe:
Beim Serienhubraum bringt die Vergrösserung der Seriendrosselklappe nichts. Wenn jemand damit 1 PS Mehrleistung hinzaubert, kann er damit zufrieden sein. Ausser Spesen also nichts gewesen. Vor einiger Zeit wurde einmal an einer 6.8 Liter ZR-1 mit scharfen Nockenwellen der Test gemacht um heraus zu finden, wieviel der Unterschied zwischen Serienklappe von 58 mm und der 63 mm Version ausmacht. Es wurden dabei gerade mal 7 PS Mehrleistung an der Hinterachse gemessen. Jedoch ist anzumerken dass bei den wirklich grossen Motoren, also 7.0 oder 7.2 Liter eine grössere Drosselklappe Sinn macht. Was man an Mehrleistung hat, das hat man.

Porting (vergrössern) der Plenums (Ansaugtrakt) und Injector Housings (Einspritzdüsengehäuse):
Der LT5 Guru M.H. zeigt auf seiner Homepage eine Auflistung mit welchem Leistungszuwachs beim Porting dieser Teile gerechnet werden kann. Die Angaben von bis zu +30 PS stimmen und sind reproduzierbar.

Entfernen der Klappen der 2. Stufe:
Diese Massnahme ist beim Serienhubraum nicht zu empfehlen. Die 2. Stufe wurde nicht aus Spass von den Entwicklern eingebaut sondern hat ihren berechtigten Sinn. Einige behaupten wenn man die Klappen entfernt, hat man eine mögliche Fehlerquelle weniger. Nun, die Klappen verrichten ihren Dienst sehr lange einwandfrei. Die Wahrscheinlichkeit ist grösser dass man das Plenum demontieren muss weil der Anlasser Probleme macht oder die Motorentlüftungsbox irgendwo Ölnebel durchsickern lässt als dass die 2. Stufe und ihre Komponenten Schwierigkeiten machen. Auch machen sie unter anderem den LT5 zu einem der besonderen Motoren. 

Zylinderkopfbearbeitung:
Auch da sind die Leistungsangaben von M.H. im grossen und ganzen zutreffend.

PS: Fliessbank:
Fliessbänke sind ein interessantes Hilfsmittel um zu messen welchen Durchflusszuwachs die einzelnen Massnahmen mit sich bringen. Jedoch sind sie nur die halbe Miete. Das wirklich Matchentscheidende was zählt ist die Erfahrung was wo zu machen ist. Mit kopieren alleine kommt man nicht zum gewünschten Ergebnis. Die Zylinderköpfe der besten LT5ern haben noch nie eine Fliessbank gesehen.

Nockenwellen:
Die Seriennockenwellen sind im Hinblick auf Leistungsentfaltung und Charakteristik bereits derartig gut gemacht, dass man sie kaum toppen kann ohne in anderen Drehzahlbereichen markante Einbussen in Kauf zu nehmen. Das bezieht sich hier jetzt auf den Serienhubraum. Nicht ohne Grund werden die Seriennockenwellen auch bei grösseren Motoren bis hin zum 6.8 Liter angeboten. Grössere Nockenwellen fangen erst dann an Sinn zu machen wenn man eine Hubraumerweiterung macht. Vorher ist es herausgeschmissenes Geld.

Mehrwinkel-Ventilsitzschliff:
Da streiten sich die Gelehrten und es gibt immer wieder hitzige Diskussionen darüber mit wie vielen verschiedenen Winkeln man einen Ventilsitz schleifen soll um den maximal möglichen Leistungszuwachs zu erzielen.  7-, 5-, 4- oder 3-Winkelschliff oder Serie belassen? 75, 60, 45, 30, 15 oder 75, 45, 30 Grad?
Das hängt jeweils vom Zylinderkopf ab und Einsatzzweck des Motors. Durchgesetzt hat sich, ob man es lesen mag oder nicht, der 3-Winkelschliff. Er bringt das beste Allgemeinergebnis. Am optimalsten wäre ein 67.5, 45, 22.5 Grad Winkelschliff, da aber solche Fräser kaum vorhanden sind, sind die 75, 45, 30 Grad Pendants eine gute Alternative. Der mögliche Leistungszuwachs liegt, wenn man es richtig macht, bei rund 1%. Auch wichtig dabei ist, dass man die richtige Ventilsitzbreite nicht ausser Acht lässt.

Backcut bei den Ventilen:
Diese Massnahme ist gut für zusätzliche 2-3 PS, mehr springt dabei nicht raus. Der ideale Backcut Winkel liegt bei 30-37 Grad. Die Einlassventile der 93-95er, also der 411 PS Motoren haben bereits diesen "Backcut". 

Headers (Fächerkrümmer) longtube oder shorttube:
Der Leistungsunterschied liegt hier bei etwa 2-4 PS zu Gunsten der Longtube Headers. OBX Headers sind im Preis-/Leistungsverhältnis zur Zeit unschlagbar. Beide Header-Typen im allgemeinen bringen eine deutliche Leistungssteigerung. +20 PS kann man zurecht erwarten. Ein Muss für Leistungssteigerungen.

Aftermarket Auspuffanlagen:
Vor einigen Jahren hatte ein Corvette Zubehörlieferer auf seiner Homepage vollmundig behauptet dass eine Flowmaster cat-back Anlage sagenhafte 70 PS "Tireshredding" Mehrleistung bringt. Schön wärs wenn dem so wäre. Das war ein toller Marketinggag der nur bestätigt hat dass Papier geduldig ist.
Andere Auspuffanlagen bringen zwar eine Mehrleistung und sind unabdingbar für Leistungssteigerungen, jedoch bei weitem nicht in dem Umfang wie er von den jeweiligen Herstellern angepriesen wird. 
Die beste Anlage (PowerEffects) steuerte gerade mal um die 13 PS Mehrleistung beim Serienhubraum bei.
Es gab einmal einen Leistungsprüfstandsvergleich zwischen einer Corsa Anlage und einer B & B der ersten Generation mit X-pipe bei einem 6.8 Liter Motor. Der Leistungsunterschied betrug sagenhafte 33 PS auf der Hinterachse. Es ist also hubraumabhängig wie viel Mehrleistung generiert wird.



FAZIT: Der LT5 bietet einiges an Verbesserungspotential. Wenn man jetzt fälschlicherweise denkt, eine Milchmädchenrechnung machen zu können und zum Beispiel 10 verschiedene Massnahmen zusammen zählt wo jede einzelne je 10 PS Mehrleistung bring und meint bei +100 PS anzukommen, dann wird man wahrscheinlich enttäuscht. Auch ist die Annahme falsch, dass viel automatisch viel bringt. Viel Mehrleistung bekommt man, wenn man genau weiss was man macht.


Gibt es den perfekten LT5?
NEIN, den gibt es nicht und das ist auch gut so. Würde es ihn geben, könnte man nichts mehr an ihm entdecken und ihm keine neuen Geheimnisse entlocken. LT5 rules

[Testfahrer]

Interessant :)

[Dr. Seltsam]

Hallo Sam,

sehr gute Zusammenstellung.
Bin ja leider nicht mehr im Club

Grüße von der Altplastik-Front

Oliver

[jwause]

Wen die Möglichkeiten des LT5 interessieren, kann sich auch beim Norbert Vornholt erkundigen. Die liegen momentan bei tiefgestapelten 875 PS. Ok ok, nicht für den Strassengebrauch aber als Informationsquelle wertvoll. 

MfG Jörg

[JR]

So, einmal durchgefegt - das Kehrblech mit dem Rest ist bei den Trollen.

Weiter geht es mit der Technik

Gruß

JR

[ermi]

Toll, dass es jetzt um die ZR hier so richtig ab geht. Da freut man sich über jeden neuen Beitrag!!!

Walter

[SAM/CH ZR-1]

Danke an den Admin für die Bereinigung des Threads.


Erhöhung der Verdichtung:
Eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses von 11,0 zu 1 auf 12,0 zu 1 steuert beim Serienhubraum im Schnitt 15 PS und ein paar zusätzliche Newtonmeter an Drehmoment bei.

Verwendung von Sprit mit mehr als 100 Oktan:
Die meisten Tuningchips sind programmiert auf max. 100 Oktan. Das liegt daran weil die Brennraumform im Zylinderkopf bei einem Sauger LT5 mehr als 100 Oktan nicht in Leistung umsetzen kann. Es kann sein dass mehr Oktan sogar zu einer Leistungseinbusse führen können. 
Bei einem LT5 mit Serienverdichtung kann man ohne weiteres im tagtäglichen Verkehr auch mit 95 Oktan unterwegs sein. Er kann damit sehr gut umgehen weil wir guten Sprit haben. Damit kann man auch auf der Autobahn flott unterwegs sein. 98 Oktan ist optimal für lange und sehr schnelle Autobahnfahrten und Leistungsmessungen auf Prüfständen.
Anders würde es bei einer Turbo-Aufladung aussehen. Dort braucht man über 100 Oktan wenn man richtig Leistung haben will.

[SAM/CH ZR-1]

63 mm Drosselklappe:
Beim Serienhubraum bringt die Vergrösserung der Seriendrosselklappe nichts. Wenn jemand damit 1 PS Mehrleistung hinzaubert, kann er damit zufrieden sein. 

Entfernen der Klappen der 2. Stufe:
Diese Massnahme ist beim Serienhubraum nicht zu empfehlen. Die 2. Stufe wurde nicht aus Spass von den Entwicklern eingebaut sondern hat ihren berechtigten Sinn. 

Nockenwellen:
Die Seriennockenwellen sind im Hinblick auf Leistungsentfaltung und Charakteristik bereits derartig gut gemacht, dass man sie kaum toppen kann ohne in anderen Drehzahlbereichen markante Einbussen in Kauf zu nehmen. Das bezieht sich hier jetzt auf den Serienhubraum. Nicht ohne Grund werden die Seriennockenwellen auch bei grösseren Motoren bis hin zum 6.8 Liter angeboten. Grössere Nockenwellen fangen erst dann an Sinn zu machen wenn man eine Hubraumerweiterung macht. Vorher ist es herausgeschmissenes Geld.

Diese 3 Aussagen bedürfen einer näheren Erklärung.

Nockenwellen:
Wie bereits oben geschrieben, sind die Seriennockenwellen kaum zu toppen. Sie zeichnen sich durch einen ruhigen Leerlauf und harmonischer Kraftentfaltung aus. 
In einem Serien LT5 sind sie bereits unterfordert und können nicht zeigen was in ihnen steckt. Ein typisches Zeichen der Unterforderung ist der Umstand wie viel Zusatzleistung sie generieren, sobald man ihnen mehr Luft zuführt in Form von grösseren Kanälen im Ansaugtrakt. Sie werden dann richtig munter und lassen den vor Freude schreienden LT5 bis weit über 7'000 Umdrehungen drehen. Wie jemand der in die langersehnte Freiheit entlassen wird. Es ist mir zur Zeit kein anderer Saugmotor bekannt der sowas mit seinen Seriennockenwellen hinbekommt. Wie auch erwähnt, kann man sie in grössere Hubräumen weiter verwenden, jedoch herrscht je grösser der Hubraum, je mehr wiederum das Problem dass der Zusatz an Kubikzentimetern (cm3) unterfordert wird und dann auch nicht richtig zeigen kann wozu er in der Lage ist. Also kommt es zu einem Dilemma. Der eine darf und kann nicht, der andere kann und darf nicht. Eine verrückte Motorenwelt. Die logisch gemeinte aber falsche Annahme dass viel automatisch viel bringt, schiesst am Ziel vorbei.
Als ob das nicht genug wäre, spielen noch anderen Faktoren nagativ mit rein. Hier einmal 2 davon kurz erklärt:

1. Das Verdichtungsverhältnis
2. Der Ansaugtrakt 

Fangen wir beim Verdichungsverhältnis an:
Es gibt ein statisches und ein dynamisches Verdichtungsverhältnis. Das statische Verhältnis ist dasjenige Verdichtungsverhälnis welches jeder Hersteller für seinen Motor bekannt gibt. Im diesem Falle ist es das 11,0 zu 1. Das ist ein rein theoretisches Verdichtungsverhältnis weil es davon ausgeht dass ein Zylinder zu 100% gefüllt werden kann und somit die Luft von 11,0 zu 1 komprimiert wird.
Das dynamische Verhältnis wiederum berechnet das Verdichtungsverhältnis wenn ein Motor läuft. Wenn ein Saugmotor ganz gut ist, erreicht er einen Zylinderfüllgrad von etwa 80% wenn er im maximalen Drehmomentbereich arbeitet. Das heisst das statische Verhältnis von zuvor 11,0 zu 1 fällt ruck zuck unter das dynamische Verhältnis von 9,0 zu 1. Noch weiter fällt es wenn er im Leerlauf läuft. Da wir wissen dass eine Nockenwelle länger öffnet als 180 Kurbelwellengrade, strömt immer ein Teil der angesaugten Luft wieder zurück in den Ansaugtrakt bei niedrigen Drehzahlen. Das zurück Ströhmen nimmt ab je mehr sich die Drehzahl erhöht. Nockenwellen mit grösseren Öffnungswinkeln lassen das statische Verdichtungsverhältnis noch weiter sinken. Darum haben Motoren mit scharten Nockenwelle oft einen schlechten Leerlauf, ein schlechtes Drehmoment unten rum und stellen zuweilen vorzeitig ab. Darum muss man die Leerlaufdrehzahl erhöhen um das dynamische Verdichtungsverhältnis auf einen Wert zu bringen der es dem Motor ermöglicht von alleine zu laufen.
Mehr Hubraum, vor allem mehr Bohrung und eine höhere Verdichtung verbessern dieses Verhältnis ungemein und liefern oben rum zusätzlichen Bums dazu.

Der Ansaugtrakt:
So schön der Ansaugtrakt des LT5 anzusehen ist, so sehr steht er viel Leistung im Wege.  Die angesaugte Luft muss 4 Bögen meistern bis sie im Brennraum ankommt. Das steht einer hohen Leistungsausbeute im Weg. Und das obwohl die Ansaugkanallänge optimal für viel Leistung wäre. Betonung auf wäre. 
Zuerst muss die Luft nach der Drosselklappe einen 90 Grad Bogen in die Ansaugkanäle nehmen, dann im Plenumansaugkanal nimmt sie den nächsten 90 Grad Bogen um in das Einspritzdüsengehäuse zu gelangen. Danach nimmt sie den nächsten Bogen um zu den Zylinderköpfen zu gelangen und in den Zylinderköpfen wieder einen weiteren (kleineren) Bogen um endlich im Brennraum anzukommen und ihren willkommenen Dienst zu verrichten. Alle diese Bögen behindern den Luftstrom bzw. bremsen ihn ein was zu Leistungseinbussen führt. Dadurch macht der Ansaugtrakt bei +/- 7'100 U/min zu und lässt keine höheren Drehzahlen zu wo mehr verwertbare Leistung dabei raus kommt. 
Denn, die Zylinderköpfe der LT5 sind in der Lage, beim 5.7 Liter Hubraum eine Literleistung von 150 PS pro Liter hinzuzaubern. Aber eben wegen den vielen Bögen wird das vereitelt und auch aus anderen Gründen.
Der Renn LT5 von unserem Norbert zeigt ganz klar wozu ein LT5 fähig ist wenn man ihn richtig atmen lässt. Es ist bekannt dass sein Motor +850 PS bei über 9'000 U/min liefert. Für den täglichen Strassenverkehrseinsatz zwar nicht brauchbar aber dafür liefert er sehr interessante und wichtige Erkenntnisse für weitere Entwicklungen für einen strassentauglichen LT5 mit hoher Leistung. Anfangs der 2000er Jahre gab es in den USA einen art Dragster von Fastlane der mit einem 7.0 Liter LT5 sagenhafte +900 PS hingezaubert hat. Es ist also noch einiges an Potential in diesem fantastischen Motor vorhanden.

Die Entfernung der 2. Klappe:
Wie auch erwähnt ist die 2. Klappe nicht als Dekoration gedacht. Sie erfüllt eine wichtige Aufgabe. Dadurch dass es diese 2. Klappe gibt, wird das Leerlaufverhalten und die Abgaswerte im Standgas sowie das Drehmoment unten rum verbessert. Durch 1 Einlassventil kann im Leerlauf weniger angesaugte Luft zurück in den Kanal gedrückt werden als wenn die Klappen entfernt sind.

Drosselklappe 63 mm;
Ein 5.7 Liter LT5 entwickelt auch mit scharfen Nockenwellen zu wenig Ansaugkraft als dass sie die serienmässige 58 mm Drosselklappe in Bedrängnis bringen würden. Sie sind von der Grösse so berechnet dass sie damit klar kommen. Anders sieht die Sache aus wenn der Motor mehr Hubraum hat. Da saugen die Kolben soviel Luft an dass auch schärfere Nockenwellen richtig arbeiten und zeigen können was in ihnen steckt.

Der Kommentar oben dass schärfere Nockenwellen heraus geschmissenes Geld sind, muss relativiert werden. Die schärferen Nockenwellen sowie die grösseren Drosselklappen sind eine fantastische Ausgangsbasis für mehr Hubraum. Eigentlich können sie mehr liefern, dürfen aber nicht weil ihnen mit 5.7 Litern nicht genug Hubraum zur Verfügung steht um sie heraus zu fordern. Eine Lösung wäre eine Hubraumaufstockung auf mindestens 6.0 Litern. Dann ist Feuer unterm Dach. Mit den dazu gewonnenen Fahrleistungen können sie eine Serien C6 Z06 ganz schön ärgern.

Eigentlich sollte jede Serien ZR-1 zumindest ein Stufe 1 Tuning haben damit einerseits die fantastischen Nockenwellen besser arbeiten können und damit andererseits ein Teil der ursprünglichen Renn-Genen dem LT5 wieder zurück gegeben werden. Unten rum läuft mangels fehlender Nockenwellenverstellung ein LT5 mit Stufe 1 Tuning nicht besser, dafür wenn der Nachbrenner aufgeht, spürbar schneller. Auch kommt hinzu dass die Chips in den Steuergeräten mit den Jahren anfangen Daten zu verlieren. Ein Update ist somit nie falsch.

[SAM/CH ZR-1]

Nockenwellen:
Nockenwellen mit grösseren Öffnungswinkeln lassen das statische Verdichtungsverhältnis noch weiter sinken. 


Die Entfernung der 2. Klappe:
Wie auch erwähnt ist die 2. Klappe nicht als Dekoration gedacht. Sie erfüllt eine wichtige Aufgabe. Dadurch dass es diese 2. Klappe gibt, wird das Leerlaufverhalten und die Abgaswerte im Standgas sowie das Drehmoment unten rum verbessert. Durch 1 Einlassventil kann im Leerlauf weniger angesaugte Luft zurück in den Kanal gedrückt werden als wenn die Klappen entfernt sind.

Im Bericht haben sich 2 Fehler eingeschlichen.   

Nockenwellen:
Es sollte heissen.........lassen das "dynamische" und nicht das statische Verdichtungsverhältnis noch weiter sinken.

Die Entfernung der 2. Klappe:
Richtig ist .........die Entfernung der 2. Stufe.


Sorry für die Verwirrung

[Vette76]

Das ist mal ein informativer und detaillierter Beitrag.
Solche Infos findet man sonst nur im US-Forum oder bei der https://www.zr1netregistry.com/

Auf weitere solcher Beiträge hoffende Grüße

Benno