Un supercharger è uno dei metodi più antichi per aggiungere potenza a un motore, quindi non sorprende che i piloti di tutto il mondo abbiano sempre trovato il modo di sfruttare quella potenza per rendere le loro auto più veloci. Il compressore è stato un fiocco in drag racing da quando lo sport ha iniziato, dalle prime hot rod sulle saline agli inizi delle migliori corse di carburante. I due tipi più comuni di superchargers in drag racing sono le radici e soffiatori a vite che possono essere visti spuntare dai cappucci di diverse auto da corsa in luoghi di tutto il mondo. Oggi daremo un’occhiata a questi supercharger per discutere del loro funzionamento interno e di come siano così simili ma così diversi.
Poiché un motore agisce come una pompa d’aria gigante, il modo migliore per rendere più potenza è quello di aumentare la quantità di aria che scorre attraverso di essa. Il compressore forza più ossigeno nel motore, consentendo più carburante per bruciare, e che a sua volta crea una maggiore potenza. Le radici e le soffianti a vite che vedi in pista possono sembrare che portino l’aria nel motore allo stesso modo, ma in realtà ci sono alcune differenze nel modo in cui funzionano.
Le soffianti sono state una parte delle corse di resistenza fin dai suoi primi giorni e le vecchie soffianti possono ancora essere viste su auto nostalgiche come queste.
The Roots Blower
The roots supercharger agisce come una grande pompa d’aria a cilindrata positiva sulla parte superiore di un motore ed è ciò che il nitro-guzzling NHRA Top Fuel e Funny Cars usano per fare il loro potere. All’interno del ventilatore, ci sono due rotori che in genere hanno tre lobi ciascuno, e sono ciò che muove l’aria all’interno del case. L’aria viene trattenuta all’interno delle tasche che si trovano attorno ai lobi e viene quindi spostata dall’aspirazione al lato di scarico del lobo. Come questo è fatto, i rotori muovono più aria che il motore può ingerire, creando spinta all’interno del collettore del compressore.
Darren Mayer, proprietario di DMPE Inc, è un esperto quando si tratta di sovralimentazione e le sue parti. Egli fornisce più sfondo su ciò che costituisce il ventilatore radici moderne.
“I rotori all’interno del ventilatore sono un disegno elicoidale a tre lobi. Il rotore ha tre lobi maschili e l’area tra loro che ospita il rotore opposto è chiamata radice. Tutti i rotori moderni della prestazione hanno strisce di teflon di sigillamento lavorate in loro che sono sostituibili. Il caso è un alloggiamento billet o cast che ospita i rotori. Il caso fornisce un foro di sigillamento affinchè i rotori funzioni dentro e una posizione affinchè i centri del rotore diriga l’aria dentro e fuori dell’unità, con un modo montare il compressore al motore.”
Ecco alcuni esempi di diversi modelli di case per soffianti roots di DMPE.
I soffiatori di radici sono spesso indicati in base a un numero come 8-71 o 14-71. Questi sono solo numeri casuali assegnati, ma hanno un significato unico. “I numeri sono derivati dai camion diesel GM originali che avevano un ventilatore roots su di esso chiamato 6-71”, spiega Mayer. “Quel ventilatore aveva un rotore lungo 15 pollici. Da quel giorno in avanti, un ventilatore a rotore da 15 pollici è chiamato 6-71, un rotore lungo da 16 pollici è chiamato 8-71 e un rotore lungo da 19 pollici è un ventilatore da 14-71. Come puoi vedere, più grande è il numero, più lungo è il rotore e più potenza farà.”
Il soffiatore a vite
Il soffiatore a vite può apparire simile a un soffiatore roots, tuttavia funziona in modo diverso. Il ventilatore delle radici agisce come una pompa per l’aria mentre entra nel motore, mentre il ventilatore della vite è più simile a un compressore d’aria in come forza l’atmosfera nel motore.
Un soffiatore a vite è in grado di fornire l’aria nel motore in modo più efficiente, poiché i rotori che catturano l’aria si riducono di dimensioni man mano che vengono girati, il che a sua volta fa sì che l’aria venga compressa man mano che viene introdotta nel collettore.
Su questo ventilatore a vite PSI è possibile vedere quanto sia diverso il design del case e del rotore rispetto a un ventilatore roots.
Il soffiatore a vite richiede meno energia per svolgere la stessa quantità di lavoro rispetto al soffiatore roots. – Darren Mayer
Proprio come il ventilatore radici, la vite ventilatore è costituito da un caso che ospita i due rotori e altre parti che forzano l’aria nel motore. I rotori sul soffiatore a vite sono molto diversi poiché sono progettati per essere più simili ai fili su una vite, da qui il nome di soffiatore a vite. L’aria viene portata nel ventilatore attraverso la porta di ingresso dell’aria e quindi passa il fondo nel collettore dopo che passa attraverso i rotori e diventa pressurizzato, formando spinta.
Un’altra differenza; il soffiatore a vite non utilizza lo stesso sistema di numerazione per le dimensioni dei rotori che risiedono all’interno del case — utilizza una classificazione delle lettere come un rotore C o un rotore D. La lettera indica quanto è grande il rotore è, e il più grande sul mercato è il C-Rotore ed è tipicamente utilizzato in forme di corsa in cui non vi è alcun limite alla dimensione del rotore. Il D-Rotor è la più grande dimensione del rotore permessa nella concorrenza di NHRA per quei corridori che usano un ventilatore della vite.
Il più grande vantaggio che il design del soffiatore a vite fornisce è quanto sia efficiente rispetto al ventilatore delle radici quando si tratta di produrre energia. “Il ventilatore della vite richiede meno energia per fare la stessa quantità di lavoro confrontato al ventilatore delle radici. Dato lo stesso 40 psi di pressione del collettore, i soffiatori a vite richiedono in media 400 cavalli in meno per generare questa quantità di spinta. Questa riduzione della potenza richiesta viene erogata all’albero motore per l’uso nell’accelerazione del veicolo, invece di azionare il compressore”, spiega Mayer.
Roots Blower Vs The Screw Blower
Quando si scende ad esso, l’obiettivo di un roots e screw blower è lo stesso; spostare quanta più aria possibile nel motore per aumentare la potenza. Quanto bene è fatto tra i due è dove sorgono le grandi differenze e mostrano quale ventilatore può fare più potenza.
Andy Severyn, John Sears e Chelsea Clark sono il gruppo principale di persone che gestiscono PSI Superchargers, uno dei più grandi nomi nel mercato roots e screw blower. Hanno trascorso anni a perfezionare entrambi i tipi di soffiatori e sanno cosa serve per fare grande potenza con ciascuno.
Roots Blower Overdrive
Un roots blower può avere una certa quantità di overdrive in base alla classe in cui ti trovi. Janis spiega come funziona overdrive in un ventilatore roots. “Mentre si potrebbe pensare che trasformare un compressore a un overdrive più alto renderebbe più potenza, non è sempre il caso. In realtà creerà un sacco di calore nel compressore, che poi fa aumentare la temperatura di aspirazione, rendendo così il tuo turno molto più difficile. Nel nostro caso particolare, l’NHRA impone che il nostro compressore abbia un limite di overdrive del 16,5 percento di overdrive. Ciò significa che con la combinazione della puleggia della puleggia superiore e della puleggia inferiore, il ventilatore gira il 16,5% più velocemente rispetto al numero di giri effettivo del motore. Va di pari passo, non importa quale combinazione overdrive si sta utilizzando.”
Secondo Severyn, il ventilatore a vite è il chiaro vincitore quando si tratta di rendere più potenza a causa dell’efficienza che fornisce.
“Il ventilatore roots funziona più come una pompa ad aria con parti che toccano all’interno causando calore e attrito, e può girare solo a 13.500-14.000 giri / min prima che inizi a creare più calore che boost. Che il calore e l’attrito fa sì che il ventilatore delle radici sia molto meno efficiente e non possa spostare tanta aria quanto il ventilatore a vite.
“Il soffiatore a vite è più efficiente e puoi girarli da 24.000 a 26.000 giri / min e avere ancora più spazio per creare potenza, ma non ci sono teste dei cilindri là fuori che possono utilizzare il livello di aria che un soffiatore a vite può produrre. I ventilatori a vite sono la strada da percorrere se si vuole ottenere la massima potenza perché sono efficienti e ci vuole meno potenza per trasformarli.”
Per guidare ulteriormente a casa il fatto sulle differenze di efficienza tra i due ventilatori, è sufficiente guardare quanta aria un ventilatore radici e vite ventilatore può spostare in base alle loro dimensioni. I più grandi 14-71 ventilatori radici-stile sono in grado di spostare oltre 540 pollici cubi di aria, mentre un ventilatore a vite C-Rotore è di solito spostando solo 472 pollici cubi di aria, ma è in grado di farlo in modo più efficiente e produrre una carica molto più fresco di aria sopra il ventilatore radici.
Mike Janis, Jr.di Mike Janis Superchargers ha aiutato le persone a fare un enorme potere con entrambe le radici e soffiatori a vite per tutti i tipi di corse per molti anni. Lo mette esattamente nei termini molto semplici perché il ventilatore della vite può fare più potere che il ventilatore delle radici su un dato motore.
” Un ventilatore a vite richiede circa 150 cavalli per il motore per girare i rotori, mentre un ventilatore radici prende verso l’alto di 500-600 cavalli per fare lo stesso. I rotori a vite maglia molto diverso e sono in grado di girare molto facilmente a causa della loro forma a vite.”
Un set di rotori a vite a sinistra, radici a destra.
Un ventilatore a vite richiede circa 150 cavalli per il motore per girare i rotori, mentre un ventilatore radici prende verso l’alto di 500-600 cavalli per essere in grado di girare i rotori. – Mike Janis Jr.
Ci sono molteplici fattori che possono giocare nella scelta che un corridore farà tra questi due metodi di induzione forzata. Prima che un corridore esca e raccolga il più grande ventilatore del C-rotore o 14-71 che possono trovare, realmente hanno bisogno di capire come il ventilatore giocherà nella loro combinazione, stile e classe di corsa che faranno. Con radici e ventilatori a vite, più grande non è sempre meglio, e si può ottenere nei guai rapidamente.
Secondo Severyn, devi sapere quali sono i tuoi obiettivi con la classe che gareggerai prima di scegliere un soffiatore. “Una delle grandi cose che devi guardare è il tipo di corsa che stai facendo e dove. Recentemente abbiamo avuto un cliente che amava il suo ventilatore a vite, ma il problema era che le tracce che stava per non potevano reggere il potere che stava creando. Dal momento che il ventilatore era troppo efficiente a fare il potere, era meglio per loro di andare a un ventilatore radici per ottenere il massimo dalla combinazione.”
Un altro fattore sono le regole della classe. A causa di quanto sia efficiente un ventilatore a vite è, di solito c’è una pena di peso pesante collegato al loro utilizzo in una classe specifica, se sono anche consentito a tutti. “Molte volte una macchina roots blower può pesare molto meno di una macchina a vite-a volte fino a 300 chili in meno. A causa di questo, la penalità del peso sul ventilatore della vite potrebbe giocare una parte nella scelta dovuto che cosa prenderebbe per fare il ventilatore della vite contro il ventilatore delle radici lavorare a quel peso,” Severyn dice.
Diverse organizzazioni e eliminatori hanno diverse regole e limitazioni di compressori; in alcuni casi, sia le viti che le radici sono permesse con le sanzioni del peso secondo la scelta.
Il modo in cui i soffiatori sono limitati fa anche la differenza nella frequenza con cui vengono utilizzati, secondo Janis. “Tutto dipende dalla classe e dall’applicazione che stai eseguendo. Per ogni 1.000 ventilatori delle radici fuori là, siete fortunati se c’è un ventilatore della vite che è usato a quel rapporto. Radici soffiatori sono molto più comuni e accettati nel mondo delle corse in generale.”
Il modo in cui il ventilatore si trova sul motore presenta un’altra differenza nel modo in cui si comportano, ed è qui che entra in gioco un ventilatore di battuta d’arresto. “Abbiamo arretrato il compressore per consentire alle caratteristiche del flusso d’aria del compressore di alimentare meglio tutti gli otto cilindri. Vuoi davvero che ogni cilindro porti lo stesso carico. Se il ventilatore è troppo avanti e i cilindri anteriori ottengono proporzionalmente più aria, avranno bisogno di più carburante per mantenerli felici. Pertanto, stanno facendo più lavoro degli altri sei. Spostando il ventilatore, possiamo sistemare il motore e farlo funzionare in modo più uniforme”, spiega Mayer.
I migliori Dragster di carburante e le auto divertenti utilizzano entrambi soffiatori in stile battuta d’arresto per distribuire meglio l’aria nei motori volatili.
La trasmissione dietro il motore, non importa il tipo di ventilatore, deve essere in grado di gestire il livello di potenza del motore sta mettendo fuori. Nell’esperienza di Mayer, il tipo di trasmissione non ha importanza per il ventilatore un bit, ma si riduce a come viene messa giù la potenza. “Il motore sovralimentato non si preoccuperà della trasmissione a cui è stato collegato, ma il veicolo si preoccuperà sicuramente. Il modo in cui moltiplichi la potenza e la usi è una grande parte delle corse di resistenza, quindi assicurarsi che la trasmissione possa utilizzare la potenza del ventilatore è la chiave”, spiega Mayer.
A quale livello di giri giri si gira il motore e il ventilatore è ciò che fa la differenza sulla selezione della trasmissione e su come viene applicata la potenza. “Una configurazione della frizione o del convertitore reagirà in modo diverso nel modo in cui si applica la potenza e dove. Un’altra differenza con la trasmissione è come metti in scena la macchina; un ventilatore a vite ama mettere in scena a regimi più elevati a causa di come il ventilatore produce energia”, afferma Severyn.
Blower Power Basics
Le radici e le soffianti a vite sono solo una piccola parte dell’equazione ad alte prestazioni che è sotto il cofano di un’auto da corsa ad induzione forzata. Il motore è costruito attorno al ventilatore e, dato che entrambe le radici e le viti sono consentite in qualsiasi classe il corridore parteciperà, le loro opzioni possono essere abbastanza aperte su quale percorso vanno. La scelta migliore nelle teste, nei collettori e nella dimensione del motore è più direttamente influenzata dalla classe e da quale ventilatore consentiranno, perché la combinazione deve corrispondere a ciò che funzionerà meglio con quel particolare tipo di ventilatore.
“Ai vecchi tempi, avresti bisogno di ottenere una Chevy di piccolo blocco da usare perché potevano gestire il numero di giri più alto che avresti lanciato con un ventilatore. Ora con questi motori moderni, come Brad Anderson, Alan Johnson o Noonan, puoi far girare un motore più grande a un numero di giri più alto. E ‘ tutta una questione di tenere insieme quel valvetrain. Anche i rapporti di compressione giocano in base alla combinazione; potresti avere un ragazzo che esegue un motore roots blower su 8:1 mentre un altro esegue 10:1 con un soffiatore a vite sull’alcol. Parla con ragazzi diversi e otterrai molte risposte diverse su ciò che funziona meglio, ma non esiste una vera risposta definitiva”, spiega Severyn.
Lo stile e il design dei cappelli iniettore varia su tutta la linea per entrambi i tipi di soffianti.
Il cappello iniettore svolge anche un ruolo nel modo in cui l’aria scorre nel ventilatore, e che può influenzare solo quanta potenza il ventilatore è in grado di creare, indipendentemente dal tipo di compressore. Secondo Mayer, dove è posizionato il cappello dell’iniettore ha tanto a che fare con quanta potenza produce quanto le dimensioni. “Se metti un cappello di carburante su una portiera, non farà più spinta. Il compito del cappello iniettore è quello di ottenere la migliore carica d’aria al compressore possibile. Un dragster richiede che il cappello sia sopra il guidatore, in modo che sia posizionato in aria pulita. Una macchina porta e auto divertente può sfruttare l’aria accelerata dalla forma del corpo mentre guida attraverso l’aria.”
Janis è d’accordo con Mayer quando si tratta di tecnologia injector hat. “I cappelli iniettori di oggi, in generale, forniscono molta più potenza di qualsiasi altro cappello più vecchio. Ci sono così tante forme e dimensioni diverse, che possono essere realizzate in fibra di carbonio o alluminio e aiutano a dirigere il flusso d’aria in modo diverso e creare la transizione più fluida possibile nel compressore.”
I grandi motori a pollici cubici, come il motore nitroso da 900 pollici cubici, non possono girare abbastanza forte da usare davvero il ventilatore poiché sono limitati ai giri / min. – Andy Severyn
I motori che vengono utilizzati con le radici e le soffianti a vite sono leggermente diversi da quelli che potresti vedere in un’auto turbo o nitrosa. Motori cubici più grandi come si vedrebbe in una macchina di azoto fanno il loro potere fuori di enormi quantità di coppia, dove i motori più piccoli fanno la loro potenza da quanto RPM possono girare. Questi motori cubici più grandi non possono girare abbastanza forte da usare davvero il ventilatore poiché sono RPM limitati.
” Non c’è davvero alcun motivo per mettere un ventilatore su un motore che ha una cilindrata enorme. I ventilatori fanno così tanta coppia e potenza che quando inizi a diventare così grande, inizieresti effettivamente ad andare nella direzione opposta quando si tratta di produrre energia”, dice Janis.
Non importa se il corridore utilizza un ventilatore radici o vite ventilatore, non hanno bisogno di una tonnellata di pollici cubi per rendere il potere con entrambi!
Secondo Severyn, questo è illustrato ancora di più quando si guarda a come un ventilatore a vite si comporta con una dimensione del motore, e perché non si vedono i motori di montagna nel mondo ventilatore. “I grandi motori a pollici cubici, come un motore nitroso da 900 pollici cubici, non possono girare abbastanza forte da usare davvero il ventilatore poiché sono limitati ai giri / min. Se provi a far girare uno di quei grandi motori abbastanza forte da usare un ventilatore, il valvetrain volerebbe a pezzi. Il ventilatore a vite è così efficiente che non ha bisogno di tutti i pollici cubici in più per creare la potenza come fa un grande motore nitroso o turbo cubico.”
Sia le radici che i soffiatori a vite sono ottimi modi per creare grande potenza in qualsiasi classe di corse, e sono forse la forma di potenza più provata nel gioco. La scelta su quale soffiatore usare si riduce davvero a quanto sei comodo con una combinazione, lo stile di corsa e quali sono le regole per la classe. Ogni ventilatore ha i suoi vantaggi e può aiutare a spingere la tua auto da corsa a nuovi livelli di velocità e prestazioni in qualsiasi fine settimana di gara.