en supercharger er en af de ældste metoder til at tilføje strøm til en motor, så det er ingen overraskelse, at racere rundt om i verden altid har fundet måder at udnytte den kraft til at gøre deres biler hurtigere. Supercharger har været en hæfteklammer i drag racing siden sporten begyndte, fra de første hot rods på salt flats til begyndelsen af Top Fuel racing. De to mest almindelige typer superchargers i drag racing er rødderne og skrueblæsere, der kan ses stikke ud af hætterne på forskellige racerbiler på spillesteder rundt om i verden. I dag skal vi se på disse superchargers for at diskutere deres interne arbejde og hvordan de er så ens, men alligevel så meget forskellige.
fordi en motor fungerer som en kæmpe luftpumpe, er den bedste måde at få mere strøm på at øge mængden af luft, der strømmer gennem den. Supercharger tvinger mere ilt ind i motoren, så mere brændstof kan brænde, og det skaber igen en højere effekt. De rødder og skrueblæsere, du ser på banen, kan se ud som om de bringer luft ind i motoren det samme, men der er faktisk et par forskelle i, hvordan de fungerer.
blæsere har været en del af drag racing siden dens tidligste dage, og gamle blæsere kan stadig ses på nostalgi-biler som disse.
Roots-blæseren
roots supercharger fungerer som en stor positiv forskydningsluftpumpe på toppen af en motor og er, hvad nitro-gusling NHRA Top Fuel og sjove biler bruger til at gøre deres magt. Inde i blæseren, der er to rotorer, der typisk har tre lapper hver, og de er, hvad flytte luften inde i sagen. Luften holdes inde i lommer, der er omkring loberne og flyttes derefter fra indtaget til udløbssiden af loben. Når dette er gjort, bevæger rotorerne mere luft, end motoren kan indtage, hvilket skaber boost inde i manifolden på kompressoren.
Darren Mayer, ejer af Dmpe Inc, er ekspert, når det kommer til trykladning og dens dele. Han giver mere baggrund for, hvad der udgør den moderne roots blæser.
“rotorerne inde i blæseren er en spiralformet, tre lap design. Rotoren har tre hanlober, og området mellem dem, der rummer den modsatte rotor, kaldes roden. Alle moderne ydeevne rotorer har forsegling Teflon strimler bearbejdet i dem, der kan udskiftes. Sagen er en billet eller støbt hus, der huser rotorerne. Sagen giver en tætningsboring, som rotorerne kan køre ind, og et sted for rotorcentre til at lede luft ind og ud af enheden sammen med en måde at montere kompressoren på motoren.”
Her er nogle eksempler på forskellige rødder blæser case designs fra dmpe.
Roots blæsere omtales ofte baseret på et tal som 8-71 eller 14-71. Disse er bare tilfældige tal tildelt, men de har en unik betydning. “Tallene er afledt af de oprindelige GM diesel lastbiler, der havde en rødder blæser på det kaldes en 6-71,” Mayer forklarer. “Den blæser havde en 15 tommer lang rotor. Fra den Dag frem kaldes en 15-tommer rotorblæser en 6-71, en 16-tommer lang rotor kaldes en 8-71, og en 19-tommer lang rotor er en 14-71 blæser. Som du kan se, jo større antal, jo længere rotoren, og jo mere strøm det vil gøre.”
Skrueblæseren
skrueblæseren kan ligne en roots-blæser, men den fungerer anderledes. Roots-blæseren fungerer som en pumpe til luften, når den går ind i motoren, mens skrueblæseren er mere som en luftkompressor i, hvordan den tvinger atmosfæren ind i motoren.
en skrueblæser er i stand til at levere luften ind i motoren på en mere effektiv måde, da rotorerne, der fanger luften, reduceres i størrelse, når de drejes, hvilket igen får luften til at blive komprimeret, når den indføres i manifolden.
på denne PSI-skrueblæser kan du se, hvor meget anderledes sagen og rotordesignet er sammenlignet med en rodblæser.
skrueblæseren kræver mindre energi for at udføre den samme mængde arbejde sammenlignet med roots-blæseren. – Darren Mayer
ligesom roots blæser består skrueblæseren af en sag, der huser de to rotorer og andre dele, der tvinger luften ind i motoren. Rotorerne på skrueblæseren er meget forskellige, da de er designet til at være mere som gevindene på en skrue, deraf navnet skrueblæser. Luften bringes ind i blæseren gennem luftindløbsporten og passerer derefter bunden ud i manifolden, efter at den går gennem rotorerne og bliver under tryk, danner boost.
en anden forskel; skrueblæseren bruger ikke det samme nummereringssystem til størrelsen af rotorerne, der ligger inde i sagen — den bruger en bogstavklassificering som en C-Rotor eller D-Rotor. Brevet angiver, hvor stor rotoren er, og den største på markedet er C-rotoren og bruges typisk i former for racing, hvor der ikke er nogen grænse for rotorstørrelsen. D-rotoren er den største rotorstørrelse, der er tilladt i NHRA-konkurrence for de racere, der bruger en skrueblæser.
den største fordel, som skrueblæserdesignet giver, er, hvor effektiv det er over roots-blæseren, når det kommer til at lave strøm. “Skrueblæseren kræver mindre energi for at udføre den samme mængde arbejde sammenlignet med roots-blæseren. I betragtning af det samme 40 psi manifoldtryk kræver skrueblæsere i gennemsnit 400 mindre hestekræfter for at generere denne mængde boost. Denne reduktion af den krævede effekt leveres til krumtapakslen til brug ved acceleration af køretøjet i modsætning til betjening af kompressoren,” forklarer Mayer.
Roots blæser Vs Skrueblæseren
når det kommer til stykket, er målet med en roots og skrueblæser det samme; flyt så meget luft ind i motoren som muligt for at øge effekten. Hvor godt det er gjort mellem de to er, hvor de store forskelle opstår og viser, hvilken blæser der kan gøre mere strøm.Andy Severyn, John Sears og Chelsea Clark er kernegruppen af mennesker, der driver PSI Superchargers, et af de største navne på markedet for rødder og skrueblæsere. De har brugt år på at perfektionere begge slags blæsere og ved, hvad der kræves for at skabe stor magt med hver.
Roots blæser Overdrive
en roots blæser kan have en vis mængde overdrive baseret på den klasse, du er i. Janis forklarer, hvordan overdrive i en roots blæser fungerer. “Mens du ville tro at dreje en supercharger ved en højere overdrive ville gøre mere strøm, er det ikke altid tilfældet. Det vil faktisk skabe en masse varme i kompressoren, hvilket derefter får indtagstemperaturen til at stige, hvilket gør din tur meget vanskeligere. I vores særlige tilfælde kræver NHRA, at vores supercharger har en overdrive-grænse på 16, 5 procent overdrive. Dette betyder, at med remskivekombinationen af den øverste remskive og den nederste remskive drejer blæseren 16,5 procent hurtigere end den faktiske motoromdrejningstal. Det går hånd i hånd, uanset hvilken overdrive kombination du bruger.”
ifølge Severyn er skrueblæseren den klare vinder, når det kommer til at gøre mere strøm på grund af den effektivitet, den giver. “roots-blæseren fungerer mere som en luftpumpe med dele, der berører indersiden, hvilket forårsager varme og friktion, og kan kun dreje til 13.500-14.000 omdr. / min., før den begynder at skabe mere varme end boost. Denne varme og friktion får roots-blæseren til at være meget mindre effektiv og kan ikke bevæge sig så meget luft som skrueblæseren.”skrueblæseren er mere effektiv, og du kan dreje dem til 24.000 til 26.000 omdr. / min. og stadig have mere plads til at skabe strøm, men der er ikke nogen cylinderhoveder derude, der kan bruge det niveau af luft, en skrueblæser kan producere. Skrueblæsere er vejen at gå, hvis du vil gøre maksimal effekt, fordi de er effektive, og det tager mindre hestekræfter at dreje dem.”
for yderligere at køre hjem fakta om effektivitetsforskellene mellem de to blæsere, ser du blot på, hvor meget luft en roots blæser og skrueblæser kan fortrænge baseret på deres størrelser. De største 14-71 roots-stil blæsere er i stand til at fortrænge over 540 kubik-tommer luft, mens en C-Rotor skrueblæser normalt kun fortrænger 472 kubik-tommer luft, men er i stand til at gøre det mere effektivt og producere en meget køligere ladning af luft over roots-blæseren.Mike Janis, Jr. af Mike Janis Superchargers har hjulpet folk med at gøre enorm magt med både rødder og skruetype blæsere til alle former for racing i mange år. Han sætter det i meget enkle vendinger præcis, hvorfor skruen blæser er i stand til at gøre mere magt end rødderne blæser på en given motor.
“en skrueblæser tager omkring 150 hestekræfter for motoren at dreje rotorerne, mens en roots blæser tager op til 500-600 Hestekræfter for at gøre det samme. Rotorerne af skruetypen fungerer meget forskelligt og er i stand til at dreje meget let på grund af deres skrueform.”
et sæt skruerotorer til venstre, rødder til højre.
en skrueblæser tager omkring 150 hestekræfter for motoren at dreje rotorerne, mens en roots blæser tager op til 500-600 Hestekræfter for at kunne dreje rotorerne. – Mike Janis Jr.
der er flere faktorer, der kan spille ind i det valg, en racer vil gøre mellem disse to metoder til tvungen induktion. Før en racer går ud og henter den største C-Rotor eller 14-71 blæser, de kan finde, skal de virkelig forstå, hvordan blæseren vil spille ind i deres kombination, stil og klasse af racing, de vil gøre. Med rødder og skrueblæsere er større ikke altid bedre, og det kan hurtigt få dig i problemer.
ifølge Severyn skal du vide, hvad dine mål er med den klasse, du skal køre, før du vælger en blæser. “En af de store ting, du skal se på, er den slags racing, du laver, og hvor. Vi havde for nylig en kunde, der elskede sin skrueblæser, men problemet var, at de spor, han skulle til, bare ikke kunne holde den kraft, den skabte. Da blæseren var for effektiv til at lave strøm, var det bedre for dem at gå til en roots blæser for at få mest muligt ud af kombinationen.”
en anden faktor er klassens regler. På grund af hvor effektiv en skrueblæser er, er der normalt en stor vægtstraf knyttet til at bruge dem i en bestemt klasse, hvis de overhovedet er tilladt. “Mange gange kan en roots blæser bil veje meget mindre end en skrueblæst bil-nogle gange så meget som 300 pund mindre. På grund af dette kan vægtstraffen på skrueblæseren spille en rolle i valget på grund af, hvad det ville tage for at få skrueblæseren versus roots-blæseren til at arbejde med den vægt,” siger Severyn.
forskellige organisationer og eliminatorer har forskellige regler og begrænsninger på superchargers; i nogle tilfælde er både skruer og rødder tilladt med vægtstraffe afhængigt af valg.
hvordan blæserne er begrænsede gør også en forskel i, hvor ofte de bruges, ifølge Janis. “Det hele afhænger af den klasse og applikation, du kører. For hver 1.000 roots blæsere derude, er du heldig, hvis der er en skrueblæser, der bruges til det forhold. Roots blæsere er meget mere almindelige og accepteret i racing verden generelt.”
hvordan blæseren sidder på motoren præsenterer en anden forskel i, hvordan de udfører, og det er her en tilbageslag blæser kommer ind. “Vi satte superchargeren tilbage for at give superchargerens luftstrømskarakteristika mulighed for bedre at fodre alle otte cylindre. Du vil virkelig have, at hver cylinder skal bære den samme belastning. Hvis blæseren er for langt frem, og de forreste cylindre får forholdsmæssigt mere luft, har de brug for mere brændstof for at holde dem glade. Derfor gør de mere arbejde end de andre seks. Ved at flytte blæseren, tilbage kan vi kvadrere motoren og få den til at gøre arbejdet mere jævnt,” forklarer Mayer.
Top brændstof Dragsters og sjove biler begge bruger tilbageslag-stil blæsere til at hjælpe distribuere luften bedre ind i de flygtige motorer.
transmissionen bag motoren, uanset blæsertype, skal være i stand til at håndtere det effektniveau, som motoren slukker. I Mayers erfaring betyder transmissionstypen ikke noget for blæseren en smule, men det kommer ned på, hvordan strømmen sættes ned. “Den superladede motor er ligeglad med, hvilken transmission den er knyttet til, men køretøjet vil helt sikkert pleje. Hvordan du multiplicerer strømmen og bruger den er en stor del af drag racing, så det er nøglen at sikre, at transmissionen kan bruge blæserkraften,” forklarer Mayer.
hvilket omdrejningstal du drejer motoren og blæseren til, er det, der gør forskellen på transmissionsvalg og hvordan strømmen anvendes. “En kobling eller konverter setup vil reagere forskelligt i, hvordan du anvender magt og hvor. En anden forskel med transmissionen er, hvordan du iscenesætter bilen; en skrueblæser kan lide at iscenesætte ved højere omdrejningstal på grund af, hvordan blæseren får strøm,” siger Severyn.
Grundlæggende om Blæserkraft
rødderne og skrueblæsere er kun en lille del af den højtydende ligning, der er under hætten på en tvungen induktionsbil. Motoren er bygget omkring blæseren, og i betragtning af at både rødder og skruer er tilladt i hvilken klasse raceren skal deltage i, kan deres muligheder være ret åbne på hvilken rute de går. Det bedste valg i hoveder, manifolds og motorstørrelse påvirkes mere direkte af klassen og hvilken blæser de tillader, fordi kombinationen skal matche det, der fungerer bedst med den pågældende blæsertype.
“i gamle Dage skulle du få en lille blok Chevy til at bruge, fordi de kunne håndtere det højere omdrejningstal, du ville kaste på det med en blæser. Nu med disse moderne motorer, som fra Brad Anderson, Alan Johnson eller Noonan, kan du dreje en større motor til et højere omdrejningstal. Det handler om at holde det valvetrain sammen. Kompressionsforhold spiller også ind i det baseret på kombinationen; du har måske en fyr, der kører en roots blæser motor på 8:1, mens en anden kører 10:1 med en skrueblæser på alkohol. Tal med forskellige fyre, og du får mange forskellige svar på, hvad der fungerer bedst, men der er ikke noget rigtigt endeligt svar,” forklarer Severyn.
stilen og designet af injektorhatte varierer over hele linjen for begge typer blæsere.
injektorhatten spiller også en rolle i, hvordan luften strømmer ind i blæseren, og det kan påvirke, hvor meget strøm blæseren er i stand til at skabe, uanset supercharger type. Ifølge Mayer, hvor injektorhatten er placeret, har lige så meget at gøre med, hvor meget strøm den producerer som størrelsen. “Hvis du lægger en top brændstof hat på en dørbil, vil det virkelig ikke gøre mere boost. Injektorhattens job er at få den bedste luftladning til superchargeren som muligt. En dragster kræver, at hatten er over føreren, så den er placeret i ren luft. En dørbil og en sjov bil kan drage fordel af luft, der accelereres af kroppens form, når den kører gennem luften.”
Janis er enig med Mayer, når det kommer til injector hat-teknologi. “Dagens injektorhatte giver generelt meget mere strøm end nogen af de ældre hatte. Der er så mange forskellige former og størrelser, som kan laves af kulfiber eller aluminium og hjælpe med at lede luftstrømmen forskelligt og skabe den glateste overgang til supercharger.”
de store kubikcentimeter motorer, som 900 kubikcentimeter nitrous motor, kan ikke dreje hårdt nok til virkelig at bruge blæseren, da de er RPM begrænset. – Andy Severyn
motorerne, der bruges med rødder og skrueblæsere, er lidt anderledes end hvad du måske ser i en turbo eller nitrous bil. Større kubik-tommer motorer som du ville se i en lattergas bil gøre deres magt ud af enorme mængder af drejningsmoment, hvor mindre motorer gøre deres magt fra hvor meget RPM de kan dreje. Disse større kubik-tommer motorer kan bare ikke dreje hårdt nok til virkelig at bruge blæseren, da de er omdrejningstal er begrænset.
“der er virkelig ingen grund til at sætte en blæser på en motor, der har en enorm forskydning. Blæserne gør så meget drejningsmoment og hestekræfter, at når du begynder at blive så stor, ville du faktisk begynde at gå den anden retning, når det kommer til at lave strøm,” siger Janis.
det betyder ikke noget, om raceren bruger en rodblæser eller skrueblæser, de har ikke brug for et ton kubik-tommer for at få strøm med enten!
ifølge Severyn illustreres dette endnu mere, når man ser på, hvordan en skrueblæser opfører sig med en motorstørrelse, og hvorfor man ikke ser bjergmotorer i blæserverdenen. “De store kubik-tommer motorer, som en 900 kubik-tommer nitrous motor, kan ikke dreje hårdt nok til virkelig at bruge blæseren, da de er RPM-begrænsede. Hvis du forsøger at dreje en af de store motorer hårdt nok til at bruge en blæser, vil valvetrain flyve fra hinanden. Skrueblæseren er så effektiv, at den ikke har brug for alle de ekstra kubik-tommer for at skabe hestekræfterne som en stor kubik-tommer nitrous eller turbomotor gør.”
både rødder og skrueblæsere er gode måder at gøre stor magt i enhver klasse af racing, og de er måske den mest prøvede form for magt, der tilføjer i spillet. Valget af, hvilken blæser der skal bruges, kommer virkelig ned på, hvor behagelig du er med en kombination, racestilen, og hvad reglerne er for klassen. Hver blæser har sine egne fordele og kan hjælpe med at skubbe din racerbil til nye niveauer af hastighed og ydeevne på enhver løbshelg.