Конструкция нагнетателя Roots
Конструктивно приводные нагнетатели типа Roots выглядят следующим образом: в овальном корпусе установлены два ротора, насаженных на оси и имеющих специальный профиль. Эти оси связаны между собой шестернями. Вращаются роторы в противоположные стороны.
Между корпусом механизма и роторами существует зазор 0,1-0,15 мм. Точно такой же зазор отделяет их и друг от друга.
В результате вращения деталей, в пространство между ними и внутренней поверхностью корпуса нагнетателя захватывается определенный объем воздуха. Затем он перемещается от всасывающего патрубка к нагнетательному трубопроводу. Воздух в трубопровод подается толчками. С каждым оборотом роторов в него поступает четыре (с каждого ротора по две) порции. В этом принцип работы приводного нагнетателя типа Roots аналогичен принципу работы насосов шестеренного типа.
Корпус и роторы механизма изготавливают из алюминиевого сплава.
Располагается компрессор в передней части двигателя: перед карбюратором или между ним и двигателем. В первом случае нагнетатель засасывает чистый воздух и нагнетает его в карбюратор.
Вторая схема расположения более распространена. В этом случае компрессор всасывает горючую смесь и нагнетает ее в трубопровод. При этом она энергично перемешивается роторами, что служит лучшему испарению бензина. Кроме того, при размещении нагнетателя между двигателем и карбюратором, последнему не требуются какие-либо дополнительные устройства.
Давление наддува компрессоров типа Roots обратно качеству наполнения, то есть, при повышении давления в нагнетательном трубопроводе усиливается утечка воздуха (смеси) в зазоры нагнетателя и уменьшается коэффициент наполнения. Из-за этого, с повышением давления в трубопроводе, резко падает КПД нагнетателя. Избежать этой неприятности можно, увеличив скорость вращения роторов, или добавив двух- или трехступенчатую передачу.
Однако в многоступенчатых конструкциях теряется одно из главных достоинств компрессоров Roots – их компактность. А с увеличением скорости вращения роторов, увеличивается и объем отбираемой у силовой установки мощности.
Компрессоры типа Roots обеспечивают достаточное давление в нагнетательном трубопроводе при малых и средних оборотах двигателя. Кроме того, автомобилям, оборудованным такими нагнетателями, обеспечен хороший разгон.
Достоинства и недостатки конструкции приводного нагнетателя Roots
При возникновении турбулентности — выдавливании несжатого воздуха из нагнетателя в сжатый воздух трубопровода — температура воздушного заряда растет дополнительно к обычному повышению от увеличения давления. Поэтому компрессоры подобного типа дополнительно оснащаются интеркулерами.
Кроме того, недостатками нагнетателей Roots остаются сложный процесс установки и относительно высокая цена.
Однако, благодаря долговечности конструкции, низкой шумности, компактности и эффективности на средних и малых оборотах, приводные устройства такого типа снискали популярность у именитых брендов автомобилестроения. General Motors, Ford, Mercedes, Daimler Chrysler оснащают свои модели именно компрессорами Roots.
Фирмы-изготовители нагнетателей Roots
В настоящее время приводные нагнетатели типа Roots выпускают известные компании: Magna Charger, Eaton Automotive, Jackson Racing, Kenne Bell, Superchargers. Их продукция широко представлена на современном рынке автозапчастей и пользуется успехом а автолюбителей.
