Historia
Sprężarka typu roots jest najstarszym typem sprężarki i pochodzi z wczesnych lat 1900, kiedy to została po raz pierwszy użyta jako przemysłowe urządzenie do przemieszczania powietrza. W ciągu ostatnich około 30 lat, jednakże, roots style supercharger przeszedł drastyczne zmiany i stał się tak wydajny i cichy, że jest obecnie powszechnie stosowany jako system wymuszonego wlotu powietrza w zastosowaniach motoryzacyjnych. Sprężarka typu roots, choć nadal jest najmniej wydajną termicznie konstrukcją sprężarki (w porównaniu z konstrukcjami odśrodkowymi i śrubowymi), znalazła dom na pokładzie dragsterów paliwowych, jak również w nowoczesnych samochodach osobowych Mercedes, Ford i GM jako oryginalny dodatek do wyposażenia.
Jak to działa
|
Sprężarka typu roots składa się z dwóch przeciwbieżnych wirników z zazębionymi łopatkami. Dwa wirniki zatrzymują powietrze w szczelinach między wirnikami i dociskają je do obudowy sprężarki, gdy obracają się w kierunku wylotu/ króćca tłocznego. Podczas każdego obrotu, określona, stała ilość powietrza jest zatrzymywana i przenoszona do portu wylotowego, gdzie jest sprężana, dlatego też turbosprężarka typu roots należy do szerszej kategorii turbosprężarek o stałej objętości (jak turbosprężarka dwuśrubowa). Wady & Wady Korzeniowa turbosprężarka typu roots jest znana ze swojej zdolności do wytwarzania dużych ilości doładowania podczas obracania się przy bardzo niskich prędkościach. W zastosowaniach motoryzacyjnych, turbosprężarka typu roots może często osiągnąć pełne (szczytowe) doładowanie przy 2000 obrotów silnika. Ta cecha przyczyniła się do jej sukcesu i popularności na torze wyścigów paliwowych i uczyniła ją idealną do stosowania w mniejszych 4 i 6 cylindrowych silnikach, które tradycyjnie walczą w dolnej połowie zakresu obrotów (i dlatego Jackson Racing używa sprężarki Eaton typu roots). Inną korzystną cechą doładowania typu roots jest jego prostota konstrukcji. Doładowanie typu roots ma bardzo mało ruchomych części i obraca się przy niskich obrotach, co czyni go jednym z bardziej niezawodnych i trwałych projektów doładowania. |
|
Dużą wadą doładowania typu roots jest jego termiczna nieefektywność – lub jego natura do wytwarzania wysokich temperatur wylotowych – co odbiera moc z silnika. Z roots type supercharger, intercooler jest prawie zawsze koniecznością, aby obniżyć temperaturę powietrza doładowującego do akceptowalnego poziomu. Ta niska sprawność termiczna może być przypisana temu, że nie ma wewnętrznej kompresji (kompresja jest wykonywana po opuszczeniu przez powietrze portu wylotowego). Dodatkowe ciepło jest wytwarzane przez sprężone (gorące) powietrze, które przecieka do tyłu obok wirników i podgrzewa temperaturę ładunku wlotowego.
Wniosek
Sprężarka typu roots jest najstarszym typem sprężarki i nadal ma swoje miejsce w świecie motoryzacyjnym w dragsterach, mniejszych silnikach i ciężarówkach – wszystkie z nich potrzebują mocy w dolnej połowie zakresu obrotów. Większość głównych producentów odeszła od doładowarek typu roots, prawdopodobnie dlatego, że wytwarzają one tak dużo ciepła, nawet przy niskich poziomach doładowania. Podobnie jak w przypadku turbosprężarki śrubowej, również w przypadku turbosprężarki typu roots trudno jest uzyskać bardzo wysoki poziom doładowania. Mimo to, kilku producentów (Magnuson/MagnaCharger, Saleen, Allen, Jackson – wszyscy używają sprężarki Eaton) było w stanie zaprojektować samochodowe systemy doładowania, które dobrze wykorzystują zalety sprężarki typu roots, jednocześnie pokonując jej wady. Jeśli kupisz doładowanie typu roots, spodziewaj się niesamowitego przyrostu mocy już na biegu jałowym. Możesz być również pewien, że będziesz miał do dyspozycji jedną z najprostszych i najbardziej niezawodnych sprężarek, dlatego też producenci samochodów (GM, Ford, Mercedes) zazwyczaj wybierają sprężarki roots do zastosowań OE. Intercooler będzie najprawdopodobniej konieczny przy poziomach doładowania powyżej 6psi z roots supercharger.