Die ersten zwei Jahrzehnte des Automobils waren geprägt von permanenten Motorschäden – insbesondere bedingt durch die hohe Staubkonzentration auf den damals noch unbefestigten Straßen. Die Schmutzpartikel gelangten in den Brennraum, wo sie an den Kolbenringen, Kolben und an der Zylinderwandung starken Abrieb verursachten. Die Folgen: abnehmende Motorleistung bis hin zum gefürchteten Kolbenfresser. Erst mit der Erfindung so genannter Luftreiniger Mitte der 30er-Jahre wurden Reparatur- und Serviceintervalle bis 4.000 km erreicht. Der Luftfilter ist also aus der Erfolgsgeschichte des Verbrennungsmotors nicht mehr wegzudenken. Allerdings: Vom ersten Ölbad-Luftfilter der 30er-Jahre bis zum heutigen modernen Luftansaugmodul war es ein weiter Weg …
 | | Die Anfänge: ein -buchstäblich- einfach gestrickter Luftfilter
Bei den ersten Luftfiltern bestand das Filterelement aus einem Drahtgestrick, umhüllt von einem Metall-gehäuse. Diese sogenannten „Ölbadluftfilter“ funk-tionierten durch physikalische Strömungen: Durch die Umlenkung der Luftströmung im Stahlgestrick wurde ein Siebeffekt erzeugt, der für die Schmutz-abscheidung genutzt wurde. Um den Schmutz zu speichern, wurden die Stahlgestricke mit Motorenöl benetzt. Diese Filtereinsätze mussten dann regelmäßig auseinandergebaut, mit Waschbenzin gereinigt und anschließend wieder eingeölt werden.
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Als die Motoren immer leistungsfähiger wurden – und gleichzeitig der Kraftstoff-verbrauch immer geringer – stieg der Luftbedarf um ein Vielfaches an. Dadurch stießen die Filterelemente aus Metallgestrick an ihre Grenzen, selbst dann, als sie später mit Textileinlagen kombiniert wurden.
Auch musste die Filtration immer feiner werden. Und es galt, Gewicht einzu-sparen, die Einbaumaße zu reduzieren – und die Wartung in mehrerer Hinsicht zu erleichtern. Ein Ölbadluftfilter mit aufwendiger Reinigung und anschließender problematischer Entsorgung wurde den steigenden Anforderungen nicht mehr gerecht: Ein neues Luftfiltersystem musste entwickelt werden.
Die Innovation der Wirtschaftswunderzeit: Filter aus Papier
Als dann 1953 die ersten Filterelemente aus Papier auf den Markt kamen, war deren Filterleistung so überlegen, dass sie die bisherigen Filterelemente aus Metallgestrick und textilem Gewebe bald komplett verdrängten.
Nur kurze Zeit später, im Jahr 1957, entwickelten die Knecht Filterwerke (heute: MAHLE Filtersysteme) eine spezielle Faltung der Filterpapiere und ließ diese unter dem Warenzeichen „MICRO-STAR“ patentieren. Das damals entwickelte Faltsystem ist bis heute Standard in der Filtertechnologie.
Auch die Konstruktion der Luftfilter wurde laufend den sich verändernden Anforderungen angepasst. Zunächst wurden runde Filterelemente eingesetzt: ein ringförmiges Element, bestehend aus Filterpapier, das von PUR-Schaum fixiert wurde. Um die Roh- und Reinseite an den Faltenenden zu trennen, wurden diese durch eine PUR-Endscheibe mit Dichtungswulst verschlossen. Dieses System der runden Luftfilter kommt noch heute zum Einsatz.
Die Gegenwart: geschaltete Saugrohre und komplexe Ansaugsysteme
Bereits Mitte der 90er-Jahre hat MAHLE in enger Zusammenarbeit mit der Auto-mobilindustrie so genannte geschaltete Saugrohre entwickelt. Damit entwickelt der Motor einerseits bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment, ermöglicht andererseits hohe Drehzahlen und eine hohe Spitzenleistung. Eine im Brennraum gewollt erzeugte Tumbleströmung verbessert die Gemischbildung und den Brennverlauf – mit dem Resultat verringerter Abgasemission und reduziertem Kraftstoffverbrauch.
Die in modernen Motoren mit Einspritzsystemen verbauten kompletten Ansaug-systeme haben aber über die reine Luftfiltration noch eine Reihe zusätzlicher Aufgaben: So sind heute im Luftfiltergehäuse oftmals ein Luftmassenmesser, eine Blow-by-Gas-Einleitung sowie ein Wartungsanzeiger integriert, ebenso ein Hitze-schild, das vor unmittelbarer Wärmebelastung schützt. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an MAHLE, den Entwicklungspartner und Systemlieferanten der internationalen Automobilindustrie.
 | | Blick in die Zukunft: das dreistufige Resonanzsystem
Ein weiterer Meilenstein in der Ansaugmodultechnik ist das von MAHLE entwickelte dreistufige Resonanz-system, schaltbar über zwei im Saugrohr integrierte Klappen. Die Resonanzaufladung ist in 3 Drehzahl-stufen über einen breiten Drehzahlbereich wirksam – bis 7.000 U/min. Durch Ladungsberechnungen optimiert und virtuell abgesichert, wird das Resonanzsystem bereits erfolgreich in der Praxis eingesetzt. Übrigens geht der Entwicklungs- und Lieferumfang von MAHLE auch hier weit über die Luftfiltration hinaus und umfasst Stelleinheiten für das Resonanzsystem und ein Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem mit Ölnebelabscheidung, Druckregelung und Einleitung in das Saugmodul. |