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Technik Chevrolet Corvette-C7 mit LT1-V8-Megatriebwerk

Motor & Technik


Chevrolet Corvette-C7 mit LT1-V8-Megatriebwerk

Wenn im kommenden Jahr die komplett neu entwickelte Chevrolet Corvette-Generation "C7" ihr Debüt gibt, wird ein hoch entwickeltes, rennsportbewährtes Triebwerk für adäquaten Vortrieb sorgen und dabei unter anderem die klassische Beschleunigungsdisziplin 0-100 km/h unter die 4-Sekunden-Marke drücken.

Als erster Vertreter der mittlerweile 5. "Small Block"-Generation tritt der neue, rund 455 PS starke 6,2-Liter-V8 "LT1" mit einer Vielzahl modernster Technologien an – einschließlich Benzindirekteinspritzung, Zylinderabschaltung und variabler Ventilsteuerung.

"Unser Ziel bei der Neuentwicklung des LT1-Motors war, die Messlatte in Sachen Performance nochmals eine Stufe höher zu setzen", sagte Mary Barra, Senior Vice President, Global Product Development. "Wir sind uns sicher, dass uns dies mit einer meisterhaften Ingenieursleistung gelungen ist. Bei diesem Motor finden wir die nahtlose Integration fortschrittlichster Technologien, wie sie nur wenige Triebwerke bieten. Was diesen Motor so einzigartig macht, ist seine hochmoderne Verbrennungssteuerung, die das gesamte Potenzial der verwendeten Technologien nutzt. Das Know-how, das im neuen LT1 steckt, macht ihn zu einem der innovativsten V8-Triebwerke weltweit."

Die endgültigen Daten für Leistung, Performance, Kraftstoffverbrauch und Emissionen werden nicht vor dem Frühjahr 2013 feststehen. Erwartet wird aber, dass der bis heute stärkste Corvette-Serienmotor rund 335 kW (455 PS) Leistung und ein maximales Drehmoment von 610 Nm entwickelt. Die Generation C7 der amerikanischen Sportwagenlegende ist aber nicht nur die stärkste, sondern auch die schnellste und effizienteste Serien-Corvette aller Zeiten – mit voraussichtlich weniger als vier Sekunden für den Sprint von null auf 100 km/h und einem Kraftstoffverbrauch nach US-amerikanischem EPA-Standard von umgerechnet rund 9,0 l/100 km.

"Beim aktuellen LT1-Triebwerk handelt es sich um die umfassendste Neukonstruktion in der fast 60-jährigen Small Block-Historie. Das Ziel war, einen der weltbesten Motoren noch besser zu machen", sagt Sam Winegarden, Vice President Global Powertrain Engineering. "Neben höherer Leistung bietet das Triebwerk vor allem ein noch breiteres Leistungsspektrum. Unterhalb von 4.000 Touren ist die Drehmomententwicklung mit der des legendären 7,0-Liter-"LS7"-Triebwerks aus der Corvette Z06 vergleichbar. Der LT1-Motor ist ein Kraftwerk, das den Fahrer in jeder Situation seine überragende Drehmoment- und Leistungsstärke spüren lässt."

Rund 6 Millionen Analysestunden zur Verbrennungsoptimierung

Die erzielte Leistungs- und Effizienzverbesserung basiert auf einem beispiellosen Analyseaufwand. Dazu zählte eine computerberechnete Fluiddynamik zur Optimierung von Verbrennungsprozess, Benzindirekteinspritzung, Kraftstoffmanagement und variabler Ventilsteuerung. Insgesamt kamen über 10 Millionen CPU-Rechnerstunden zusammen, von denen allein 6 Millionen Stunden auf den Verbrennungsprozess entfielen.

Die Benzindirekteinspritzung ist ein gänzlich neues Element in der Small Block-Architektur und durch eine präzise Steuerung von Gemischbewegung, Einspritzzyklen und Verbrennungsablauf der primäre Faktor für die Erhöhung des Wirkungsgrads. Darüber hinaus sorgt die Direkteinspritzung für niedrigere Brennraumtemperaturen und ermöglicht eine höhere Verdichtung. Auch die Abgasemissionen werden reduziert, vor allem der Ausstoß von Kohlenwasserstoffen (HC) während der Kaltlaufphase verringert sich um rund 25%.

Einen weiteren Kraftstoff-Spareffekt bewirkt die bei der Chevrolet Corvette verwendete Zylinderabschaltung "AFM" (Active Fuel Management), die bei niedriger Motorlast vier der acht Zylinder – unmerklich für den Fahrer – vom Leistungsprozess abkoppelt.

Die variable Ventilsteuerung – bei der General Motors im Bezug auf OHV-gesteuerte Motoren Pionierarbeit leistete – wurde zweck bestmöglicher Unterstützung von Zylinderabschaltung und Benzindirekteinspritzung überarbeitet und trägt dadurch ebenfalls zur Verbesserung von Leistung, Effizienz und Emissionsverhalten bei.

Diese Technologien unterstützen und ergänzen in ihrer Wirkung ein vollständig neu entwickeltes Verbrennungssystem mit geändertem Zylinderkopfdesign sowie speziellen, auf hohe Verdichtung und kontrollierte Gemischbewegung abgestimmte Kolbenkonturen.

Die spezielle, aufeinander abgestimmte Gestaltung von Brennräumen und Kolbenböden ermöglicht ein Verdichtungsverhältnis von 11,5:1. Große, geradliniggeführte Einlasskanäle mit Rechteckprofil und leichtem Drall verstärken die Bewegung der angesaugten Luft. Ergänzt werden diese Maßnahmen durch eine mit der Vorgängerkonstruktion vergleichbare Positionierung von Einlass- und Auslassventilen. Die Zündkerzen wurden im Einbauwinkel geändert, ragen weiter in die Brennräume hinein und unterstützen durch die größere Nähe zur Zylindermitte einen effizienten Verbrennungsablauf. In die gleiche Richtung zielt die spezielle, durch umfassende Analysen und maschinelle Feinbearbeitung optimierte Kolbenbodenkontur, die den eingespritzten Kraftstoffstrahl präzise führt und eine kontrollierte Gemischbewegung bewirkt.

Sportliche Performance auf dem neuesten Stand der Technik

Der erste Small Block V8-Motor, ein 195 PS starkes 4,3-Liter-Triebwerk mit Vierfach-Doppelvergaser, debütierte 1955 in der Corvette. 5 Jahre später schaffte der charismatische US-Sportler dank V8-Power den ersten Sieg bei 24-Stunden-Rennen von Le Mans – eine Erfolgsstory, die bis heute andauert: 2012 schlug die Corvette Racing C6.R mit Small Block-Motor in den American Le Mans Series (ALMS) hochkarätige Gegner aus dem Sportwagensegment und gewann die Team- und Herstellerwertung für seriennahe GT-Fahrzeuge. Mit diesen Championaten avancierte Corvette Racing zum erfolgreichsten Team der ALMS-Geschichte – dank 77 Klassensiegen, acht Fahrermeisterschaften sowie neun Hersteller- und Teamtiteln von 2001 bis heute.

So ist der Motor beispielsweise rund 18 kg leichter als die etwa gleich starke 4,4-Liter-DOHC-Twinturbo-Variante eines Wettbewerbers. Diese Einsparung verbessert nicht nur das Leistungsgewicht der Corvette, sie trägt auch zu einer Gewichtsverteilung von nahezu 50 zu 50 zwischen Vorder- und Hinterachse bei, die wiederum der Lenk- und Handlingpräzision zugutekommt.

Darüber hinaus baut der LT1-Motor rund zehn Zentimeter niedriger als das DOHC V8-Konkurrenztriebwerk, wodurch sich der Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs weiter absenkt – mit entsprechend positiver Auswirkung auf die Handlingeigenschaften des Fahrzeugs. Nicht zuletzt ermöglicht diese Kompaktheit eine niedrig verlaufende Motorhaube, die zum typischen Corvette-Profil ebenso beiträgt wie zur guten Übersichtlichkeit des Fahrzeugs.

Nach der ersten und zweiten LT1-Generation aus den Jahren 1970 und 1992 ist das aktuelle Triebwerk der dritte Motor mit dieser Bezeichnung in der Corvette-Modellhistorie. Alle LT1-Varianten und alle Small Block-Motoren vereint die Philosophie eines kompakten Designs im Hinblick auf größtmögliche Flexibilität beim Packaging.

"Die Leistung und Effizienz des Small Block-V8 sind Markenzeichen der Corvette", so Jordon Lee weiter. "Ebenso wichtig für das Fahrerlebnis sind aber auch die Kompaktheit und das Leistungsgewicht des LT1. In der Summe seiner Merkmale trägt der Motor entscheidend dazu bei, dass sich die neue Corvette im Hinblick auf Technologie, Leistung und Eleganz als Sportwagen von Weltformat präsentiert."

LT1-Motor: Technikdetails und Highlights

Motorblock und Ölwanne aus AluMINIum: Der Small Block der 5. Generation wurde mit Berechnungsmethoden und Datenmaterial aus den GM-Motorsportprogrammen entwickelt. Seine leichtbauende "Deep skirt"-Konstruktion sorgt dank hoher Steifigkeit für außergewöhnliche Laufruhe und reduzierte Vibrationen. Wie bei den Generationen 3 und 4 tragen Hauptlagerdeckel in 6-fach-Kreuzteilung zur Versteifung von Kurbelwelle und Motor bei, für zusätzliche Stabilität des Antriebsstrangs sorgt eine Struktur-Ölwanne aus AluMINIum.

Der Motorblock verfügt über Hauptlagerdeckel aus Sphäroguss, die eine deutlich höhere Stabilität aufweisen als konventionelle Ausführungen aus Sintermetall, Vibrationen wirksamer absorbieren und dadurch ebenfalls zur Laufruhe des Triebwerks beitragen.

Im Vergleich zur Vorgängerausführung wurde der Zylinderblock der 5. Generation zur Aufnahme von Direkteinspritzung und Hochdruck-Kraftstoffpumpe modifiziert, basiert aber auf der gleichen Grundarchitektur. Neu sind außerdem die Motorlagerungspunkte, neu angeordnete Klopfsensoren, eine verbesserte Motorabdichtung und die Kolben-Spritzölkühlung.

Motorschmierung mit optionaler Trockensumpfschmierung: Das Schmiersystem des LT1-Motors einschließlich Kolben-Spritzölkühlung wurde im Hinblick auf höhere Leistung optimiert. Die Ölpumpe verfügt zwecks Erhöhung der Fördereffizienz über einen variablen Hubraum, wobei eine duale Druckregelung im Zusammenwirken mit der Zylinderabschaltung AFM bei niedrigen Drehzahlen eine wirkungsvolle Schmierung sicherstellt und bei hohen Drehzahlen beziehungsweise Motorlastzuständen entsprechend höhere Forderdrücke generiert.

Die Kolben-Spritzölkühlung benetzt über Düsen am Zylinderboden die Kolbenunterseite und die umgebende Zylinderwand mit einem zusätzlichen Ölfilm. Aktiviert wird das System aus Effizienzgründen nur bei konkretem Bedarf: Beim Start reduziert es durch zusätzliche Schmierung das Motorlaufgeräusch, bei hoher Belastung trägt es durch den zusätzlichen Kühleffekt zur höheren Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Triebwerks bei.

Eine optional verfügbare Trockensumpfschmierung sorgt für sichere Motorschmierung bei betont sportlichem Fahreinsatz mit hohen Kurvengeschwindigkeiten und Motorlasten. Das System operiert mit Druck- und Absaugstufe, wobei die Druckstufe eine neue, duale Steuerung und eine Flügelzellenpumpe mit variablem Hubraum beinhaltet.

Ein halbsynthetisches Motoröl von Dexos mit der Spezifikation 5W30 reduziert zusätzlich die innermotorische Reibung und verbessert dadurch den Wirkungsgrad und die Effizienz des LT1-Triebwerks.

Neue "Tri-Lobe"-Nockenwelle: Im Vergleich mit dem Small Block der 4. Generation bleibt die Nockenwelle in ihrer relativen Position zur Kurbelwelle. Diese verfügt über eine neue hintere Lagerung und ein komplett neues "Tri-lobe"-Nockendesign, über das die Hochdruck-Kraftstoffpumpe der Benzindirekteinspritzung angetrieben wird. Zu den technischen Daten der Ventilsteuerung gehören Ein- und Auslasshübe von 14,0 bzw. 13,3 mm bei 200 bzw. 207 Grad Kurbelwinkel, 1,27 mm Stößelhub sowie ein Abstand von 116,5 Grad zwischen den Maximalhüben von Ein- und Auslassnocken (cam angle lobe separation).

Neue, über Nockenwelle angetriebene Kraftstoffpumpe: Die zwischen den Zylinderköpfen in der Nähe des Einlasskrümmers positionierte Hochdruckpumpe der Benzindirekteinspritzung generiert Drücke bis zu 150 bar. Ihre Versorgung mit Kraftstoff erfolgt über eine konventionelle, im Kraftstofftank montierte Förderpumpe, ihr Antrieb via Nockenwelle von der Motorrückseite aus. Diese Konfiguration trägt dazu bei, dass Laufgeräusche der Pumpe vom Einlasskrümmer und von weiteren lokalen Isoliermaßnahmen wirkungsvoll gedämpft werden.

Zylinderkopfdeckel mit integrierter Kurbelgehäuseentlüftung: Zu den markanten Features des neuen Motors gehören Zylinderkopfdeckel mit der integrierten, zum Patent angemeldeten Kurbelgehäuseentlüftung "PCV" (Positive Crankcase Ventilation). Das System sorgt für eine verbesserte Ökonomie und Lebensdauer des Motoröls, verringert den Ölverbrauch und trägt zur Emissionsminderung bei. Auf den gewölbten Zylinderkopfdeckeln sind direkt auf den Zündkerzen montierten Einzelzündspulen angeordnet, unter den Wölbungen befinden sich Trennbleche, die Öl und Luft von Gasen aus dem Kurbelgehäuse trennen.

Ansaugkrümmer und Drosselklappengehäuse: Der Ansaugkrümmer verfügt über integrierte Strömungs-Leitelemente ("Runners in a box"-Design), die unter der niedrigen Fronthaube der Corvette eine effiziente Führung der Ansaugluft in den Sammelbehälter sicherstellen.

Eine spezielle Schaumzwischenlage zwischen Krümmer-Oberseite und einer zusätzlichen Schallschutzabdeckung reduziert zusätzlich Laufgeräusche von Motor und Kraftstoffpumpe.

Der Ansaugkrümmer ist mit einer elektronischen Drosselklappensteuerung (87 mm Durchmesser) und einem "kontaktlosen" Drosselklappensensor kombiniert, der eine höhere Zuverlässigkeit als bessere Kontrollierbarkeit bietet.

Vier-in-eins-Abgaskrümmer: Beim LT1-Triebwerk kommt die Gussversion eines Vier-in-eins-Abgaskrümmers mit kurzen Strömungswegen zum Einsatz, wie sie bereits im LS7-Triebwerk der 4. Motorengeneration verwendet wurde. Dies ermöglicht einen gleichmäßigen Abgasstrom zu dem mit einem großen Eingangsquerschnitt versehenen Sammelbehälter am Katalysator.

Weitere Technikmerkmale der 5. Small Block-Generation:

  • Im Hinblick auf Effizienz und Leistung überarbeitetes Kühlsystem;
  • Luftfeuchtigkeitssensoren, die eine hohe, von der Luftfeuchtigkeit unabhängige Verbrennungseffizienz gewährleisten;
  • "58X"-Zündanlage mit Einzelzündspulen-Modulen und Iridiumzündkerzen;
  • neue "E92"-Motorsteuerung.

* vorläufige Angaben


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