Luftfilter mit Flexline-Technologie

Vortex-Generatoren sorgen für eine optimale Anströmung des Luftmassenmessers.

Mit der Flexline-Technologie trägt MANN+HUMMEL der Komplexität enger Bauräume Rechnung. Die jüngste Anwendung zeichnet sich zudem durch ein kleines aber wichtiges Detail aus: Vortex-Generatoren sorgen für eine optimale Anströmung des Luftmassenmessers und ein besonders stabiles Luftmassensignal.

Wer Emissionswerte beim Fahrzeug konsequent reduzieren will, muss die Verbrennung präzise regeln. Bei Dieselmotoren ist die Luftmassenmessung die zentrale Führungsgröße der Verbrennung. Sie wird unter anderem zur Regelung der Abgas-Rückführrate (AGR-Rate), zur Berechnung der optimalen Diesel-Einspritzmenge und für den Laderschutz gebraucht. Der Luftmassenmesser benötigt eine optimale, gleichförmige und stabile Anströmung, um ein möglichst stabiles und unverfälschtes Messsignal an die Motorsteuerung zu liefern. Bei den heutigen beengten Bauraumbedingungen für die Luftansaugung stellt dies besonders hohe Anforderungen an die Konstruktion. MANN+HUMMEL hat diese Herausforderung angenommen: Durch die konstruktive Umsetzung konnte ein stabiles Strömungsfeld erzeugt werden, sodass der Heißfilmluftmassenmesser (HFM) die Luftmasse exakt bestimmt und so eine optimale Einspritzung des Kraftstoffs ermöglicht.

 

 „Wir wollten ein Luftfiltersystem entwickeln, das gleichzeitig hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Luftmassenmessung erfüllt und mit sehr wenig Platz auskommt. Dafür mussten wir einen Weg finden, die Strömung harmonisch zu halten – und das, obwohl direkt vor dem Luftmassenmesser eine Umlenkung ist.“ 

Michael Frank, Entwicklungsverantwortlicher bei MANN+HUMMEL

Optimale Bauraumnutzung

Die Herausforderung bei der Entwicklung war der spärliche Bauraum in modernen Fahrzeugen. Diesen müssen sich zahlreiche Komponenten teilen, um den Anforderungen ans zeitgemäße Fahren gerecht zu werden. Der Filtrationsexperte begegnete dem schon vor geraumer Zeit mit der Entwicklung von Filterelementen mit geschwungenen Außenkonturen. Flexline Filterelemente machen ihrem Namen alle Ehre und lassen sich durch ihre vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten selbst den komplexesten Bauräumen anpassen. Jeder Millimeter wird genutzt.

Der damit gewonnene Bauraum zeigt Wirkung: Filtrations- und Anströmfläche sind größer. Das wirkt sich positiv auf Standzeit, Filtrationsleistung sowie Akustik aus. Vorteile, die Mercedes-Benz schon in zwei Luftfiltervarianten der A-Klasse nutzt und die nun auch beim neuen 2,0-Liter Vierzylinder Dieselmotor zum Tragen kommen. Der Weg dorthin war allerdings nicht so einfach.

Bessere Signalqualität

Durch eine kleine, aber ungemein effektive Maßnahme hat MANN+HUMMEL das Ziel erreicht: Vortex-Generatoren. Die unscheinbaren Zacken, die man von den Tragflächen kleiner Flugzeuge kennt, verhindern unkontrollierte Strömungsablösungen im Inneren des Luftfilters. Dadurch wird der Luftmassenmesser optimal angeströmt, was zu einem deutlich stabilisierten Luftmassensignal führt. Dies bildet eine wichtige Basis für gute Abgaswerte.

Der erste Luftfilter mit Vortex-Generatoren ist das Tüpfelchen auf dem i eines innovativen Systems. Aber auch in Bezug auf die Akustik hat das System etwas zu bieten. Um das Ansauggeräusch zu dämpfen, setzten die Entwickler ein umspritztes Vliesmaterial mit poröser Struktur in die Rohluftleitung ein, das störende Resonanzen unterbindet.

Die Reinluftleitung sorgt mit einem gespritzten Faltenbalg für einen idealen Bewegungsausgleich zwischen Motor und Fahrzeug. Um ihn aus hochtemperaturfestem Polyamid herstellen zu können, kommt ein spezieller Faltkern zum Einsatz. Im Unterschied zu blasgeformten Bälgen lässt der spritzgegossene Faltenbalg durch genau definierte Wanddicken mehr Flexibilität zu, ohne Abstriche bei Unterdruckstabilität oder Akustik machen zu müssen. Zur Erreichung der Akustikziele trägt auch der Breitbanddämpfer mit Vorkammer bei, der ungewünschte hochfrequente Geräusche des Turboladers dämpft.