Der Typ-Überverdichter Roots oder Wurzelbläser sind eine positive Versetzungslappen-Pumpe, die durch das Pumpen von Flüssigkeiten mit einem Paar von verwickelnden Lappen nicht verschieden von einer Reihe von gestreckten Getrieben funktioniert. Flüssigkeit wird in Taschen gefangen, die die Lappen umgeben, und von der Aufnahme-Seite bis das Auslassventil getragen. Es wird oft als ein Überverdichter in Motoren verwendet, wohin es direkt von der Kurbelwelle des Motors über einen Riemen oder in einem Zweitaktdieselmotor durch Sporn-Getriebe gesteuert wird.

Es wird für die Brüder Philander und Francis Marion Roots, Gründer von Roots Blower Company, Connersville, Indiana genannt, wer zuerst das grundlegende Design 1860 als eine Luftpumpe für den Gebrauch in Hochöfen und anderen Industrieanwendungen patentiert hat. 1900 hat Gottlieb Daimler einen Wurzelartigen Überverdichter in ein patentiertes Motordesign eingeschlossen, den Wurzeltyp-Überverdichter das älteste von den verschiedenen jetzt verfügbaren Designs machend. Bläser von Roots werden allgemein Luftlüfter oder pd (Positive Versetzung) Bläser genannt.

Anwendungen

Der drei grundlegenden Überverdichter-Typen hat das Wurzeldesign historisch die schlechteste Thermalleistungsfähigkeit besonders an Verhältnissen des Hochdrucks besessen. Verschieden von der grundlegenden Illustration vereinigen modernste Wurzeltyp-Überverdichter drei-Lappen- oder Vier-Lappen-Rotoren.

Der Wurzeltyp-Überverdichter ist einfach und weit verwendet. Es kann auch wirksamer sein als alternative Überverdichter beim Entwickeln positiven Aufnahme-Sammelleitungsdrucks (d. h., über dem atmosphärischen Druck) mit niedrigen Motorgeschwindigkeiten, es eine populäre Wahl für Personenkraftfahrzeuganwendungen machend. Maximaldrehmoment kann durch ungefähr 2000 rpm erreicht werden.

Angesammelte Hitze ist eine wichtige Rücksicht in der Operation eines Kompressors in einem inneren Verbrennungsmotor. In Übereinstimmung mit dem idealen Gasgesetz wird eine Kompressionsoperation die Temperatur der komprimierten Produktion erheben. Zusätzlich verlangt die Operation des Kompressors selbst Energieeingang, der zur Hitze umgewandelt wird und dem Benzin durch die Kompressor-Unterkunft übertragen werden kann, es mehr heizend. Obwohl Zwischenkühler für ihren Gebrauch auf Turboladern allgemeiner bekannt sind, können Überverdichter auch aus dem Gebrauch eines Zwischenkühlers einen Nutzen ziehen. Inneres Verbrennen basiert auf einen thermodynamischen Kreisprozess, und eine kühlere Temperatur der Aufnahme-Anklage läuft auf eine größere thermodynamische Vergrößerung und umgekehrt hinaus. Eine heiße Aufnahme-Anklage beraubt den Motor der Leistungsfähigkeit und erzeugt abnehmenden Ertrag vom Kompressionsprozess, während eine kühl zwischenwerdende Bühne Kompliziertheit hinzufügt, aber die Leistungsfähigkeit durch die Ausgabe von etwas von der nicht benötigten Hitze verbessern kann. Oben über die kühl zwischenwerdende Verbesserung kann dramatisch werden. Mit einem Wurzeltyp-Überverdichter ist eine erfolgreich verwendete Methode die Hinzufügung eines dünnen Hitzeex-Wechslers, der zwischen dem Lüfter und dem Motor gelegt ist. Wasser wird dadurch zu einer zweiten in der Nähe von der Vorderseite des Fahrzeugs gelegten Einheit in Umlauf gesetzt, wo ein Anhänger und der umgebende Propellerwind die gesammelte Hitze zerstreuen können.

Das Wurzeldesign wurde auf Zweitaktdieselmotoren allgemein verwendet (verbreitet von der Detroiter Dieselabteilung von General Motors), die eine Form der erzwungenen Induktion verlangen, weil es keinen getrennten Aufnahme-Schlag gibt. Root'es Co]]. Zweitaktdieselmotor, der in Fahrzeugen von Commer und Karrier verwendet ist, hatte einen Wurzeltyp-Bläser, aber die zwei Namen werden nicht verbunden.

Die Überverdichter, die auf Spitzenkraftstoffmotoren, komischen Autos, und anderen Dragstern, sowie heißen Stangen verwendet sind, sind tatsächlich Ableitungen von Trainer-Abteilungsbläsern von General Motors für ihre Industriedieselmotoren, die an den Automobilgebrauch in den frühen Tagen des Sports des Schinderei-Rennens angepasst wurden. Der Mustername dieser Einheiten skizziert ihre Größe; d. h. einmal allgemein verwendet "6-71" und "4-71" wurden Lüfter für den Diesel von General Motors entworfen, der sechs Zylinder von 71 Kubikzoll jeder und vier Zylindern von 71 Kubikzoll jeder beziehungsweise hat. Aktuelle Konkurrenz-Dragster verwenden Folgemarkt GMC Varianten, die im Design zu den-71 Reihen, aber mit dem Rotor und der Fall-Länge ähnlich sind, die für die zusätzliche pumpende Kapazität vergrößert ist, identifiziert als die 8-71, 10-71, 14-71 usw.

Wurzellüfter werden normalerweise in Anwendungen verwendet, wohin ein großes Volumen von Luft über ein relativ kleines Druck-Differenzial bewegt werden muss. Das schließt niedrige Vakuumanwendungen mit dem Wurzelbläser ein, der allein, oder Gebrauch als ein Teil eines Hochvakuum-Systems in der Kombination mit anderen Pumpen handelt.

Einige Zivilschutz-Sirenen haben Wurzellüfter verwendet, um Luft zum Rotor (Hackmesser) zu pumpen. Die weithin bekanntsten sind die Bundessignalblitzstrahl-Reihe und ACA (jetzt American Signal Corporation) Orkan. Diese Sirenen sind als "Ladersirenen" bekannt.

Wurzellüfter werden auch rückwärts verwendet, um den Fluss von Benzin oder Flüssigkeiten zum Beispiel in Gasuhren zu messen.

Technische Rücksichten

Die einfachste Form eines Wurzelbläsers hat cycloidal Rotoren, die gebaut sind, tangentiale Abteilungen von hypocycloidal und Epicycloidal-Kurven abwechseln zu lassen. Für einen zwei gelobbten Rotor sind die kleineren Erzeugen-Kreise ein Viertel das Diameter des größeren. Echte Wurzelbläser können kompliziertere Profile für die vergrößerte Leistungsfähigkeit haben.

Weil Drehlappen-Pumpen eine Abfertigung zwischen den Lappen aufrechterhalten müssen, kann ein einzelner Bühne-Wurzelbläser Benzin über nur ein beschränkte Druck-Differenzial pumpen. Wenn die Pumpe außerhalb seiner Spezifizierung verwendet wird, erzeugt die Kompression des Benzins so viel Hitze, dass sich die Lappen zum Punkt ausbreiten, dass sie eingeklemmt sind, die Pumpe beschädigend.

Wurzelpumpen sind dazu fähig, große Volumina zu pumpen, aber weil sie nur gemäßigte Kompression erreichen, ist es ziemlich üblich, vielfache Wurzelbläser-Stufen, oft mit Hitzeex-Wechslern (Zwischenkühler) zwischen zu sehen, um das Benzin abzukühlen. Der Mangel an Öl auf den pumpenden Oberflächen erlaubt den Pumpen, in Umgebungen zu arbeiten, wo Verunreinigungskontrolle wichtig ist. Die hohe pumpende Quote für Kohlenwasserstoffe erlaubt auch der Wurzelpumpe, eine wirksame Isolierung zwischen eingeölten Pumpen, wie Drehkompressionspumpen, und der Vakuumraum zur Verfügung zu stellen.

Eine Variante verwendet Rotoren in der Form von der Klaue für die höhere Kompression.

Der Wurzeltyp-Bläser kann eine Leistungsfähigkeit von ungefähr 70 % erreichen, während er ein maximales Druck-Verhältnis zwei erreicht. Weil ein Typ-Bläser Roots Luft in getrennten Pulsen pumpt (verschieden von einem Schraube-Kompressor), können Herzschlag-Geräusch und Turbulenz stromabwärts übersandt werden. Wenn nicht richtig geführt (durch die Ausgang-Rohrleitungsgeometrie) oder ist dafür verantwortlich gewesen (durch die Strukturverstärkung von abwärts gelegenen Bestandteilen), die resultierenden Herzschläge können Flüssigkeit cavitation verursachen und/oder zu Bestandteilen stromabwärts des Bläsers beschädigen.

Wurzelleistungsfähigkeitskarte

Für jeden gegebenen Wurzelbläser, der unter gegebenen Bedingungen läuft, wird ein einzelner Punkt auf der Karte fallen. Dieser Punkt wird sich mit der zunehmenden Zunahme erheben und wird sich nach rechts mit der zunehmenden Bläser-Geschwindigkeit bewegen. Es kann gesehen werden, dass, mit der gemäßigten Geschwindigkeit und niedrigen Zunahme, die Leistungsfähigkeit mehr als 90 % sein kann. Das ist das Gebiet, in dem Wurzellüfter ursprünglich beabsichtigt waren, um zu funktionieren, und sie sehr gut daran sind.

Zunahme wird in Bezug auf das Druck-Verhältnis gegeben, das das Verhältnis des absoluten Luftdruckes vor dem Bläser zum absoluten Luftdruck nach der Kompression durch den Bläser ist. Wenn keine Zunahme da ist, wird das Druck-Verhältnis 1.0 (Bedeutung 1:1) sein, weil der Ausgang-Druck dem Einlassdruck gleichkommt. Fünfzehn Psi-Zunahme wird für die Verweisung (ein bisschen über einem Druck-Verhältnis 2.0 im Vergleich zum atmosphärischen Druck) gekennzeichnet. Bei der Zunahme treiben sich Wurzelbläser zwischen 50 % und 58 % herum. Das Ersetzen eines kleineren Bläsers mit einem größeren Bläser bewegt den Punkt nach links. In den meisten Fällen, weil sich die Karte zeigt, wird das sie in höhere Leistungsfähigkeitsgebiete links bewegen, weil der kleinere Bläser wahrscheinlich schnell rechts von der Karte gelaufen sein wird. Gewöhnlich werden das Verwenden eines größeren Bläsers und das Laufen davon langsamer, um dieselbe Zunahme zu erreichen, eine Zunahme in der Kompressor-Leistungsfähigkeit geben.

Die volumetrische Leistungsfähigkeit des Wurzeltyp-Bläsers bleibt sehr gut gewöhnlich über 90 % überhaupt, aber die niedrigsten Bläser-Geschwindigkeiten. Wegen dessen wird sogar ein Bläser, der an der niedrigen Leistungsfähigkeit läuft, noch das beabsichtigte Volumen von Luft zum Motor mechanisch liefern, aber diese Luft wird heißer sein. In Schinderei-Rennen-Anwendungen, wo große Volumina des Brennstoffs mit dieser heißen Luft eingespritzt werden, den Brennstoff verdunstend, absorbiert die Hitze. Das fungiert als eine Art Flüssigkeit aftercooler System und geht einen langen Weg zum Verneinen der Wirkungslosigkeit des Wurzeldesigns in dieser Anwendung.

Vergleichende Vorteile

Drehlappen-Bläser, allgemein genannte Antreiber in der Hochvakuum-Anwendung, werden als ein Standplatz allein nicht verwendet pumpen. In Hochvakuum-Anwendungen können die Boosterraketen, die Geschwindigkeit pumpen, verwendet werden, um den Enddruck zu reduzieren und die pumpende Geschwindigkeit zu vergrößern.

Zusammenhängende Begriffe

Der Begriff "Bläser" wird allgemein gebraucht, um ein Gerät zu definieren, das auf Motoren mit einem funktionellen Bedürfnis nach dem zusätzlichen Luftstrom mit einer direkten mechanischen Verbindung als seine Energiequelle gelegt ist. Der Begriff Bläser wird gebraucht, um verschiedene Typen von Superladegeräten zu beschreiben. Ein Schraube-Typ Superladegerät, Typ Roots Superladegerät und ein Schleudersuperladegerät ist alle Typen von Bläsern. Umgekehrt wird ein Turbolader, mit der Auspuffkompression, um seine Turbine und nicht eine direkte mechanische Verbindung zu spinnen, als ein "Lüfter", aber einfach ein "Turbo" nicht allgemein betrachtet.

Siehe auch

• TVS Überverdichter
• (Am 5. April 2002). Erklärte Wurzeltyp-Überverdichter. SuperchargersOnline.com. Zugegriffen am 31. März 2008.
• Bläser-Anweisung. Tom Henry Racing. Zugegriffen am 31. März 2008.
• Eaton TVS Überverdichter Der Eaton TVS Überverdichter. Zugegriffen am 31. März 2008

Außenverbindungen

• Blitz-Zeichentrickfilm der Wurzelpumpe

• http://roystongroup.com/history.htm