Der Mittelmotor-Sportwagen ist mit dem leistungsstärksten V8, der jemals in Amerika produziert wurde, ausgerüstet. Der „LT7“ genannte Motor leistet 1.064 SAE-PS bei 7.000 Umdrehungen pro Minute und entwickelt ein Drehmoment von 1122,6 Newtonmeter bei 6.000 Umdrehungen pro Minute. Die Corvette ZR1 erreicht geschätzte Höchstgeschwindigkeit von über 346 km/h. Der Twin-Turbo V8 hat Gussköpfe mit speziell entwickelten Kanälen und einem CNC-gefrästen Brennraum, optimierte Ventilsteuerzeiten und geänderte Hubprofile. Zudem ein neues Ansaugsystem, das auf die beiden Turbolader abgestimmt ist. Die beiden kugelgelagerten Mono-Scroll-Turbolader mit 76 mm Durchmesser sind in den Auspuffkrümmer integriert, um das Volumen und den Abstand zwischen Auslassventil und Turbinenrad zu verringern und ein schnelles Ansprechen mit elektronischen Wastegates zu ermöglichen. Ein sekundäres Einspritzsystem liefert den erforderlichen zusätzlichen Kraftstoff für die enorme Leistung des Motors. Das Triebwerk wird von den Motorenbaumeistern im Performance Build Center handgefertigt, einer Division des Bowling Green Assembly Plant in Kentucky.
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