Bauraum ist kostbar. In der Architektur ebenso wie im Automobilbau. Jedoch: Ein Luftfilter braucht konstruktiv gesehen eine bestimmte – je nach Motor auch erhebliche – Menge Platz, um die erforderliche Luftmenge durchzuschleusen. Das bedeutet: Bei einem Nutzfahrzeug kann allein der Luftfiltereinsatz schon erhebliche Ausmaße annehmen, abhängig von der Größe des Fahrzeugs bzw. Motors.
Turboaufgeladene Motoren, die eine höhere Leistungsdichte und günstigere Abgaswerte aufweisen und demzufolge momentan immer häufiger verbaut werden, bringen konstruktionsbedingt einen noch höheren Bedarf an Verbren-nungsluft und damit an Bauraum für den Luftfilter mit sich. Es wird also immer enger im Motorraum.
Insofern lautete die Aufgabe an die MAHLE Luftfilter-Entwickler: maximale Funktionsdichte. Das heißt: erhöhte Staubaufnahmemengen bei gleichzeitig kompakteren Einbaumaßen und längeren Wartungsintervallen.
Eine völlig andersartige Lösung wurde herangezogen: weg von den weit verbreiteten sternförmigen Filtereinsätzen – und hin zu einem Hauptfiltereinsatz in „Wickelbauweise“, dessen axiale Durchströmung aerodynamisch überaus günstige Werte aufweist.
Dieser SYMMETRIX® genannte Wickelfilter besteht aus einer Vielzahl wechselseitig verschlossener Filterkanäle. Die Luft strömt in einen Kanal hinein, durchdringt das Filtermedium, wird dabei vom Schmutz befreit und verlässt den Filtereinsatz durch den daneben liegenden Kanal in die andere Richtung.
Funktionsweise des Wickelfilters:
(1) Auf der Rohseite strömt die verschmutzte Luft in die Kanäle ein.
(2) Die Luft durchdringt das Filtermedium und wird dabei vom Schmutz befreit.
(3) Die Luft verlässt gereinigt den Filtereinsatz.
Ein weiterer Vorteil: Im Gegensatz zu konventionellen Luftfiltern mit sternförmig gefalteten Filtereinsätzen benötigt das Filterelement des SYMMETRIX® aufgrund seiner Durchströmung im In-Line-Prinzip innerhalb des Gehäuses kein zusätz-liches Volumen für die An- und Abströmung der angesaugten Luft. Dadurch lässt sich bei gleicher Bauraumgröße die Staubaufnahmekapazität um mehr als das Zweieinhalbfache erhöhen. Die Abbildungen verdeutlichen die Erhöhung der Staubaufnahme bzw. die Reduktion des Bauraumvolumens bei gleicher Staubaufnahme.
Vergleich der Staubaufnahme bei gleichem Gehäusevolumen.
Benötigtes Filtervolumen bei gleicher Staubaufnahme.
Durch seinen metallfreien Aufbau ist der Filtereinsatz voll veraschbar und kann somit umweltfreundlich entsorgt werden.
FILTERMEDIUM: INNOVATION DURCH NANOTECHNOLOGIE
Die Leistungsfähigkeit beim neuen SYMMETRIX®-Wickelfilter wurde jedoch nicht nur durch die spezielle Bauform erhöht – auch beim Filtermedium blieb keine Faser auf der anderen. Um den hohen Anforderungen gerecht zu werden, wurde ein sehr dünnes Filtermedium entwickelt, das einen sehr hohen Gesamtabscheide-grad aufweist. Möglich wurde dies durch eine Nanofaserauflage. Diese erhöht den freien Strömungsquerschnitt und reduziert somit den Druckverlust im Filter. Je nach Anforderung und Applikation im Nutzfahrzeug ist dieses Medium auch mit einer speziellen Flammschutzimprägnierung ausrüstbar.
ALLES IM (BAU-)KASTEN
Der Wickelfilter ist auch Teil eines Komplettfilter-Baukastensystems für entspre-chende Applikationen, wie beispielsweise Landmaschinen, Nkw oder Pkw. Abge-stimmt auf spezielle Einsatzzwecke werden diverse Modifikationen angeboten. So ist ein Sicherheitseinsatz erhältlich, der zwischen dem eigentlichen Filtereinsatz und dem Motor eingebaut ist – sinnvoll beispielsweise am Mähdrescher zur Erntezeit. Dieser Filtereinsatz stellt sicher, dass beim Filterwechsel vor Ort kein Schmutz über den Ansaugtrakt direkt zum Motor gelangt und entsprechenden Schaden anrichtet.
Ein weiteres Feature dieses Komplettfilters ist der sogenannte Vorabscheider auf der Rohseite: Hier bewirken mehrere Zyklonen (in diesem Beispiel 26, siehe Bild) eine Vorreinigung der Ansaugluft – nach einem ebenso simplen wie genialen Funktionsprinzip: Die Luft erhält durch kleine Flügel einen Drall – und die dadurch entstehenden Zentrifugalkräfte bewirken, dass die gröberen Schmutzpartikel sich nach außen aus dem Luftstrom lösen. Der so anfallende Schmutz wird durch eine Öffnung kontinuierlich nach außen befördert. Der Vorabscheider kann bei der Inspektion bzw. beim Filterwechsel ausgewaschen werden.
Als Entwicklungspartner der Automobil- und Motorenindustrie bereitet MAHLE momentan im Dialog mit namhaften Fahrzeugherstellern den Einsatz des SYMMETRIX® in der Serie vor.
Integrierte Zyklonen für eine effektive Vorabscheidung im neuen SYMMETRIX®.
Der 3-teilig aufgebaute Vorabscheider