thumb|upright=1.2|O suflantă Roots cu rotoare cu câte doi lobi (animație).1 - rotor 1; 2 - corp; 3 - rotor 2a - aspirație; b - cameră; c - refulare O suflantă Roots este o suflantă volumică cu rotoare profilate, care funcționează prin pomparea unui fluid cu o pereche de rotoare cu lobi angrenate, care seamănă cu un angrenaj cu dinți supradimensionați. Fluidul este prins în spațiile dintre lobi și transportat de la partea de aspirație la cea de refulare.Bazil Popa (coord.) ș.a., Manualul inginerului termotehnician, vol. II, București: Editura Tehnică, 1986, pp. 284–285Negru, 1986, p. 56
Designul suflantei Roots nu prevede nicio reducere a volumului/creștere a presiunii pe măsură ce aerul sau alt fluid trece prin ea, deci este o suflantă cu comprimare exterioară, spre deosebire de suflantele cu lamele, care au comprimare interioară.Negru, 1986, p. 55
Cea mai comună aplicație a suflantei Roots a fost suflanta de supraalimentare pentru motoarele diesel în doi timpi, cum ar fi cele produse de Detroit Diesel și Electro-Motive Diesel. Suflantele Roots sunt folosite și pentru supraalimentarea motoarelor cu aprindere prin scânteie în patru timpi, suflantele fiind acționate de arborele cotit al motorului prin intermediul unei curele dințate sau trapezoidale, a unui lanț cu role sau a unui angrenaj.
Numele suflantei Roots provine de la inventatorii săi, frații americani Philander și Francis Marion Roots, fondatorii Roots Blower Company din Connersville, Indiana, care au brevetat designul de bază în 1860 ca o pompă de aer pentru utilizare la cuptoare și la alte aplicații industriale. În 1900 Gottlieb Daimler a inclus o suflantă Roots într-un design de motor brevetat. Air Blower Services, accesat 2026-05-09
Aplicații upright=1.3|thumb|O suflantă Roots tip Eaton M62 este vizibilă în fața unui motor Ecotec LSJ în 2006 O suflantă Roots este simplă și se utilizează pe scară largă. Poate fi mai eficientă decât suflantele alternative în realizarea unei suprapresiuni (adică peste presiunea atmosferică) în galeria de admisie la turații mici ale motorului, ceea ce o face o alegere frecventă pentru autoturisme. Cuplul maxim al motorului poate fi atins la aproximativ 2000 rpm. Spre deosebire de ilustrația de bază, majoritatea suflantelor Roots moderne au rotoare cu trei sau patru lobi. Acest lucru permite lobilor să aibă o ușoară răsucire de-a lungul axelor rotorului, ceea ce reduce pulsațiile la aspirație și la refulare (răsucirea nu se poate aplica la suflantele Roots cu doar doi lobi deoarece chiar și o ușoară răsucire ar putea deschide la anumite unghiuri o cale liberă prin suflantă).
Căldura acumulată este o considerație importantă în funcționarea unei suflante într-un motor cu ardere internă. Dintre cele trei tipuri de supraalimentare de bază, modelul Roots a avut din punct de vedere istoric cel mai mic randament termic, în special la rapoarte de presiune mari. Bell, Corky. Supercharged!. Bentley Publishers, 2001, p. 48. În conformitate cu legea gazelor ideale, comprimarea va crește temperatura la refulare. În plus, funcționarea suflantei în sine necesită un aport de lucru mecanic, care este convertit în căldură care încălzește și mai mult gazul. Deși răcitoarele intermediare sunt mai cunoscute pentru utilizarea lor pe turbosuflante, suflantele antrenate mecanic pot beneficia și ele de utilizarea unui răcitor intermediar. Funcționarea motorului se bazează pe un ciclu termodinamic, iar o temperatură mai scăzută a aerului admis are ca rezultat producerea unui lucru mecanic ciclic mai mare. La motoarele pe benzină aerul de admisie fierbinte favorizează detonațiile, iar într-un motor diesel poate topi pistoanele. Deși un răcitor intermediar complică motorul, el poate îmbunătăți puterea motorului prin creșterea cantității de aer admis, ca și cum motorul ar avea o cilindree mai mare. Răcirea intermediară reduce randamentul termic prin pierderea căldurii (puterii) introduse prin comprimarea în suflantă, dar crește puterea disponibilă a motorului datorită masei crescute a agentului de lucru din ciclu. Peste aproximativ 0,35 bar îmbunătățirea datorită răcirii intermediare poate deveni importantă. La o suflantă Roots, o metodă utilizată cu succes este adăugarea unui schimbător de căldură subțire plasat între ventilator și motor. Apa de răcire este circulată prin acesta către alt schimbător de căldură plasat în apropierea părții din față a vehiculului, unde un ventilator și fluxul de aer ambiental pot disipa căldura preluată de răcitorul intermediar.
thumb|Animație care prezintă direcția curgerii printr-o suflantă Roots cu trei lobi, cu o ușoară răsucire a rotoarelor Soluția cu suflantă Roots a fost utilizată curent la motoarele diesel în doi timpi (popularizate de diviziile de camioane și autobuze ale Detroit Diesel și de cele de căi ferate Electro-Motive Diesel ale General Motors), care necesită o formă de supraalimentare, deoarece nu există o cursă de admisiune separată. Motorul diesel în doi timpi Rootes Group, utilizat în vehiculele Commer și Karrier, avea o suflantă Roots.
Suflantele folosite la motoarele Top fuel, la mașinile amuzante, la dragstere de curse, precum și la hot rod-uri, sunt de fapt derivate din suflantele General Motors Coach Division pentru motoarele lor diesel industriale, care au fost adaptate pentru uz auto. Numele modelului acestora le definește dimensiunea – suflantele 4–71 și 6–71, odinioară utilizate în mod obișnuit, au fost proiectate pentru motoarele diesel din seria 71. Dragsterele actuale folosesc variante GMC similare ca design cu seria 71, dar cu lungimea rotorului și a carcasei mărite pentru performanțe suplimentare. Mașinile hot rod folosesc și ele reproduceri ale tipului 6-71.
Suflantele Roots sunt utilizate de obicei în aplicații în care trebuie furnizat un volum mare de aer, la diferențe de presiune relativ mici. Acestea cuprind și aplicații cu vid redus, în care suflanta Roots acționează singură, sau în combinație cu alte pompe, ca parte a unui sistem de vid înalt. O aplicație industrială foarte comună este în sistemele de transport pneumatic, suflanta furnizând un volum mare de aer, necesar pentru deplasarea solidelor în vrac prin țevi.
Unele sirene de protecție civilă foloseau suflante Roots pentru a pompa aer către rotor astfel încât să-i crească drastic puterea sonoră în toate intervalele de frecvență.
Suflantele Roots sunt folosite și invers, pentru a măsura debitul de gaze sau lichide, de exemplu, în contoare de gaz.
Suflantele Roots au fost folosite pentru presurizarea cabinei aeronavelor, fiind cercetate inițial imediat înainte de Al Doilea Război Mondial, însă actual pentru presurizare se folosește aer prelevat dintre treptele compresoarelor motoarelor cu reacție.
Aspecte tehnice thumb|Trasarea profilului lobilor cicloidali. Curba roșie este o epicicloidă, iar cea albastră este o hipocicloidă. Cercurile generatoare mai mici (roșu și albastru) au un sfert din diametrul cercului generator mai mare (negru). Profilul rotorului este reprezentat de linia groasă. Cea mai simplă formă de suflantă Roots are rotoare cicloidale, construite din porțiuni tangențiale alternante ale unor hipocicloide și epicicloide. La un rotor cu doi lobi cercurile generatoare mai mici au un sfert din diametrul celui mai mare. Suflantele Roots reale pot avea profile mai complexe pentru o eficiență sporită. Rotoarele se rotesc în sens contrar, cu viteze unghiulare egale. Lobii de pe un rotor nu vor acționa celălalt rotor, între ele existând un joc de 0,1 ... 0,2 mm în toate pozițiile. Sincronizarea lobilor se face cu un angrenaj situat în exteriorul spațiului de lucru. Asta permite atingerea unor turații de 10000 rpm.Alexandru Dănescu, Dan Ștefănescu, Dragoș Sfințeanu, Mircea Marinescu, Ioan Ganea, Stoian Petrescu (coordonatori), Lexicon de termodinamică și mașini termice: Vol I A–E, București: Editura Tehnică, 1985
Deoarece pompele și compresoarele cu rotoare profilate trebuie să aibă un spațiu liber între lobi, o suflantă Roots cu o singură treaptă poate pompa gaz doar la o diferență de presiune limitată, uzual până la 1,2 bar. Dacă pompa este utilizată în regimuri care depășesc specificațiile sale, comprimarea gazului generează suficientă căldură pentru ca lobii să se dilate până când se blochează, deteriorând suflanta. Deoarece suflantele Roots nu sunt capabile să realizeze decât o comprimare moderată, nu este neobișnuit să existe suflante cu mai multe etaje, frecvent cu răcitoare intermediare. Lipsa uleiului pe suprafețele active permite acestor suflante să funcționeze în medii în care evitarea contaminării este importantă. La debite de pompare mari ale hidrocarburilor suflantele Roots sunt preferate suflantelor care necesită ungere, cum ar fi suflantele cu lamele.
Majoritatea rotoarelor suflantelor Roots au rotoare cu câte trei sau patru lobi.
O variantă pentru rapoarte de creștere a presiunii mai mari sunt suflantele cu rotor de distribuție.Negru, 1986, pp. 74–76
Randamentul suflantelor Roots O suflantă Roots funcționează în modul următor: Aspirația gazului se face în perioada când volumul camerei de transport a gazului crește, fiind spațiul dintre doi lobi consecutivi, carcasă și fereastra de aspirație. După închiderea ferestrei de aspirație de către un lob, gazul este transportat spre refulare. Aceste procese se desfășoară la presiune constantă, cea de la aspirație. Când un lob deschide camera spre refulare, gazul la presiunea mare din conducta de refulare pătrunde brusc în camera de transport, comprimând gazul din cameră, practic la volum constant. Refularea gazului se face în perioada când volumul camerei de transport a gazului scade, fiind spațiul dintre doi lobi consecutivi, carcasă și fereastra de refulare. După închiderea ferestrei de refulare, gazul rămas în cameră este transportat spre aspirație. Aceste procese se desfășoară la presiune constantă, cea de la refulare. Când un lob deschide camera spre aspirație, gazul la presiunea mare rămas în camera de transport se destinde brusc în galeria de aspirație, practic la volum constant.
Deci, ciclul unei suflante Roots este format din două izobare și două izocore, într-o diagramă p–V fiind un dreptunghi. Randamentul termic ideal (omițând pierderile suplimentare) al unei suflante Roots poate fi comparat cu randamentul ideal al unui compresor cu piston (cu comprimare adiabatică), raportul adiabatic fiind:Negru, 1986, p. 57
unde este exponentul adiabatic, iar este raportul de creștare a presiunii (raportul dintre presiunea la refulare și cea de la aspirație).
thumb|Randamentul suflantelor Roots în funcție de turație și sarcină Suflantele Roots pot atinge un randament adiabatic de aproximativ 70 %, pentru un raport de creștere a presiunii de maxim 2. Rapoarte de presiune mai mari sunt realizabile, dar cu un randament descrescător. Alăturat este prezentată o diagramă a unei suflante Roots particulare (fiecare suflantă Roots are propria sa diagramă). Un punct din diagramă indică randamentul suflantei pentru turația și sarcina respectivă. Sarcina este proporțională cu raportul de creștere a presiunii. Pentru aceeași sarcină, la creșterea turației punctul se va deplasa la dreapta, iar pentru aceeași turație, la creșterea sarcinii punctul se va deplasa în sus. Se poate observa că la turații moderate și presiuni reduse randamentul poate fi peste 90 %. Suflantele Roots sunt foarte bune când funcționează în această zonă, unde au fost destinate inițial să funcționeze.