El motor Hemi LS: todos los detalles de esta loca construcción

May 24, 2023

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"¡Blasfemia!"

Ésa es la indignación que esperaríamos de los fieles de Mopar o quizás incluso de los chicos del Ford Hemi. Después de todo, su justa indignación está dirigida directamente a un par de cabezas hemi sentadas a horcajadas sobre un bloque corto de LS.

Deje que se cocine en su propio jugo por un momento o dos. Entonces ignore a los teólogos automotrices y enfóquese en el hecho de que el hot rod siempre ha estado al borde de la herejía automotriz. No hace mucho tiempo que los hot rodders eran hooligans vilipendiados.

Aún así, los dos términos "hemi" y "LS" parecerían mutuamente excluyentes, excepto para Greg Brown. Para él, los dos estaban destinados a asociarse para crear los motores de alto rendimiento más improbables. La incursión inicial de Brown en el mundo de los cabezales hemi comenzó cuando vio la necesidad (mucho antes tal vez de que existiera la necesidad) de un juego de cabezales hemi en un Ford de bloque pequeño. Emergiendo de una pila bastante grande de virutas de aluminio, presentó al mundo un conjunto de semifundidas Hammerhead que golpeaban válvulas hacia arriba y hacia abajo en un Ford 351W y más tarde en un Ford 427. Sólo eso era motivo de celebración, pero Brown ya estaba mirando hacia el futuro.

Siendo el tipo creativo que es, un día se le ocurrió que había sólo una diferencia de apenas 0,020 pulgadas en el espacio entre los orificios entre un Ford de bloque pequeño (4,380 pulgadas) y el motor LS de GM (4,40 pulgadas). Esta simple observación lo llevó a perforar un patrón de cabeza LS de 10 pernos en un par de piezas fundidas y con algunos otros cambios tuvo lo que necesitaba para atornillar un juego de Hammerheads en un motor LS. Alinear el pico con la cola de sus patos no fue tan fácil como esa descripción demasiado simplificada, pero una buena idea cuyo momento ha llegado es una fuerza que no se puede ignorar.

Brown ha pasado los últimos 18 meses ocupándose de todos los molestos detalles necesarios para que las válvulas suban y bajen sin problemas. Presentó su estreno hemi LS en la feria PRI de 2017 y HOT ROD quedó inmediatamente intrigado. Le presionamos grabando el evento mientras el hemi LS agitaba el banco de pruebas para su primer esfuerzo. Pero antes de llegar a las atractivas cifras de potencia, hagamos el equivalente a bucear en una cueva automotriz en esos enormes puertos de aluminio que iniciaron toda esta locura.

"Quiero poder atornillar mis cabezas y hacer que funcionen. Así de simple". —Greg Brown

El esfuerzo inicial de Brown tenía como objetivo construir un conjunto de cabezales hemi que se atornillarían directamente a un Ford de bloque pequeño. Si bien la disposición de las válvulas y las enormes cubiertas de las válvulas ciertamente exudan hemi, mirar la cámara podría llevarte a pensar que no es más que una cámara en forma de cuña con válvulas grandes. Según Brown, eso es exactamente lo que es. "En realidad es sólo una cámara de cuña rotada". Pero una bujía casi centralizada y válvulas anchas inclinadas apuntando hacia adentro lo hacen parecer un hemi. 'Nuff dijo.

La principal ventaja de esta disposición de válvulas es que las válvulas se abren hacia el centro del diámetro interior del cilindro, a diferencia de las cabezas de cuña con válvulas en línea que se abren hacia la pared del cilindro. La diferencia tiene que ver con el flujo. Con una válvula de admisión de 2.20 pulgadas, este cabezal con la válvula de 45 grados de Brown, ideal para la calle, empujará la aguja a 379 cfm en el lado de admisión y 263 cfm en el lado de escape, ambos con una elevación de 0.700. Y esas no son las cifras máximas; la ingesta puede superar los 400 cfm con una elevación de 0,800 pulgadas.

Brown dice que tiene varios clientes enfocados en impulsar estas piezas fundidas. Con puertos y una válvula más grande, Brown ya alcanzó 470 cfm en el lado de admisión. La combinación de un flujo de aire masivo con impulso debería ser impresionante.

Por supuesto, estos cabezales expansivos también requieren su propio tren de válvulas específico. Para esto, Brown buscó la ayuda de Jesel y todos los Hammerheads vienen con balancines de eje de la serie Jesel Professional. Para este motor LS, Brown equipó los cabezales con resortes de colmena Comp para la leva del rodillo hidráulico.

El diseño del puerto de admisión Hammerhead se diseñó originalmente para permitir que las tomas de Ford Windsor se atornillaran directamente. Veremos cómo Brown resolvió esto para el LS un poco más adelante. Los puertos de escape fueron un poco más desafiantes y Brown se decidió por el diseño Ford/Yates C3. Esto permite al fabricante de motores comprar al menos las bridas de escape para facilitar los cabezales personalizados.

Para comenzar esta odisea del hemi LS, el cliente inicial de Brown, Ricky Tucker, quería esta combinación única en un Camaro Pro Touring '69. Brown comenzó con un bloque LS3 de producción con un diámetro interior de 4,165 pulgadas y perfeccionó los cilindros otras 0,005 pulgadas y bombeó el desplazamiento con una manivela forjada de acero Lunati de 4,00 pulgadas junto con varillas Lunati con viga en H de 6,125 pulgadas.

Un esfuerzo como este requiere ayuda de fuentes sólidas como los muchachos de Diamond que ya habían ayudado a Brown con los semipistones para su esfuerzo inicial en Ford. Los pistones son en realidad solo un conjunto de trazos LS con una corona configurada para adaptarse al diseño de válvula hemi y válvulas de admisión más grandes de 2.200 pulgadas. Brown nos dijo que el espaciamiento de los orificios se mide desde el centro hacia afuera. Por lo tanto, las válvulas exteriores estarían ligeramente inclinadas hacia adentro en comparación con la posición de válvula original en un motor LS.

Para la holgura entre el pistón y la válvula, a Brown se le ocurrió una solución sencilla. Si bien un patrón de alivio de válvula estándar proporcionaría un espacio radial de 0.050 pulgadas (dado el tamaño de la válvula de 2.200 pulgadas) entre el borde de la válvula y el pistón, eso se volvería más estrecho con los cilindros externos debido al espacio más corto entre los orificios de los cabezales hemi. Entonces Brown hizo que Diamond mecanizara los alojamientos de las válvulas para un diámetro de válvula de 2,250 pulgadas, creando un espacio radial adicional.

Brown dice que si bien estos pistones Diamond fueron mecanizados a medida y, por lo tanto, costosos, está trabajando con un par de compañías de pistones para crear piezas de producción que tengan un precio más asequible. Para el sellado, Brown optó por un juego de tapa de hierro dúctil Total Seal de 1,5/1,5/3,0 mm y un segundo juego de anillos Napier con un juego de anillos de aceite de tensión estándar.

El siguiente gran obstáculo fue un poco más desafiante. Las piezas fundidas Hammerhead de Brown invierten el diseño normal de las válvulas LS, lo que significa que mientras un motor LS orienta las válvulas comenzando con la admisión, los cabezales hemi conducen con una válvula de escape. Esto exige un árbol de levas reorientado que invierta los lóbulos de admisión y escape. En ese momento, Brown hizo que Comp Cams empleara un núcleo de leva LS billet para crear su árbol de levas. Claramente, esta no es una cámara estándar a pesar de que las especificaciones aún son muy suaves a 238/246 grados a 0.050 con una elevación de 0.595 pulgadas tanto en el suelo de admisión como en el de escape en un ángulo de separación de lóbulos (LSA) de 112 grados. .

Curiosamente, Brown descubrió más tarde casi por accidente que los nuevos motores Gen V LT1 y LT4 cambiaron la orientación de la válvula y ahora colocan la válvula de escape en la parte delantera de la cámara en lugar de la admisión. Inmediatamente se dio cuenta de que podía usar una leva en blanco Gen V para futuras construcciones de hemi LS, ahorrando gastos considerables en comparación con un núcleo de palanquilla. Los motores Gen V utilizan una transmisión de leva de un solo perno, pero aparte de eso, es fácil de adaptar a cualquier motor LS. A veces el mundo simplemente te entrega un regalo inesperado directamente en la puerta de tu tienda. Greg Brown debe vivir bien.

Pero los desafíos que planteaba la construcción de un hemi LS estaban lejos de resolverse. La altura de la plataforma del motor LS original es de 9.240 pulgadas, mientras que los Hammerheads se diseñaron originalmente para un Windsor de plataforma corta con 8.206 o la plataforma más alta de 351W con 9.48. Dado que Brown había diseñado sus Hammerheads originales para acomodar cualquiera de los colectores de admisión de Ford, el LS presentaba un importante impedimento de diseño.

Su solución para este primer esfuerzo de LS hemi se centró en una versión de placa restrictiva de NASCAR de la admisión SB2. "Esa no fue mi primera opción, pero el cliente requería que el motor encajara debajo del capó plano original de un Camaro del 69. Eso lo hizo difícil". La versión SB2 de la placa restrictiva era dos pulgadas más corta y proporcionaba el espacio necesario para equiparla con un cuerpo de acelerador Holley de 1,000 cfm. Pero eso no significa que este consumo se haya disparado.

Cuando se le preguntó cuánto tiempo había invertido en esta toma, Brown simplemente suspiró y admitió que fácilmente tuvo más de 40 horas en este casting solo para que encajara. Para empezar, lo cortó por la mitad y añadió un par de placas de 5/8 de pulgada de grosor. Además, el cliente quería que el motor pareciera carburado, por lo que los inyectores cortos Deatschwerks de 50 lb/h se colocaron en el lado interior de los conductos de admisión. Una vez completada la soldadura final de la admisión ahora de dos piezas, es difícil apreciar completamente el esfuerzo que se invirtió en su creación.

Brown dice que ha iniciado un plan con Tyler Hogan en Hogan's Racing Manifolds para construir una base de chapa metálica para los motores hemi LS que acomodaría las múltiples piezas fundidas Holley de la mitad superior que permitirían un montaje de cuatro cilindros simple o doble o un EFI montado en la parte delantera. -Cuerpo del acelerador estilo que también hará que esta inducción sea mucho más asequible. Brown dijo que si hubiera podido usar el colector más alto, el motor habría ganado un torque significativo, pero las limitaciones del empaque dictaron la versión más corta. Todo lo que eso significa es que todavía hay mucha potencia disponible, dadas las menores restricciones de ajuste.

Con el motor ensamblado, Brown lo entregó a Pro Motor Engines en Mooresville, Carolina del Norte, donde Dennis Borem y compañía atornillaron el hemi al banco de pruebas, mientras que Robin Lawrence de Holley prestó sus considerables habilidades de ajuste al sistema Holley HP EFI. En un corto período de tiempo, el LS de carrocería ancha produjo un torque máximo de 545 lb-pie a 5,500 rpm y 636 hp a una velocidad muy manejable de 6,500. Este es un motor de gasolina con bomba de compresión 10.5:1 que funcionaría todo el día a estos números elevados. A pesar de la gran entrada de un solo plano y los cabezales de tubo grande, este 416 todavía era capaz de generar más de 400 lb-pie incluso a 2800 rpm.

Incluso con toda esta innovación, Hammerhead valora un par de estas piezas fundidas para una leva de rodillo hidráulica en solo $5,995. Por supuesto, hay mucho más en un motor completo, pero no es tan caro como parece a primera vista. Ahí lo tienes: la irreverencia de LS a gran escala que pronto encontrará su camino bajo el capó de un Camaro del 69 construido por Detroit Speed. Sólo podemos imaginar las preguntas que se agolparán en el compartimiento del motor cada vez que Tucker abra el capó.

*Los números corresponden a un juego estándar de cabezas hemi Hammerhead. Los cabezales hicieron fluir usando una depresión de prueba de 28 pulgadas de agua con los cabezales montados en un accesorio de diámetro interior de 4,125 pulgadas.

Esta historia se publicó originalmente el 24 de febrero de 2018. Fotografías adicionales proporcionadas por Greg Brown.