マーレのエアフィルタ - 汚れた空気を清浄化する革新的なソリューション

クリーンな吸気は、最適なエンジン出力、高トルク、低燃費、汚染物質排出の最小化を実現するために最も重要となる要件のひとつです。マーレのエアフィルタは、塵埃、煤、タイヤ摩耗粒子などの汚染物質を最高で99.9%除去するだけでなく、空気と燃料の最適な混合比を実現します。高温や低温、化学物質による汚染といった厳しい条件下においても、優れた微粒子除去能力は長く保たれます。また、マーレの高品質フィルタはバルブやシリンダ摺動面、ピストンリング、ベアリングその他のエンジンコンポーネントを早期の摩耗から守ります。なお、フィルタが最大限の性能を発揮できるようにするためには、自動車メーカーが定めたサービス間隔内に交換する必要があります。


吸気流路内にフィルタ未処理エアが入ることによって空気流量センサが汚れてしまい、測定結果がゆがめられ、燃料噴射の異常やエンジンコンポーネント摩耗を招く可能性があります。マーレのフィルタは、こうしたバイパスエアを抑えるためにぴったりフィットするようになっており、シールも慎重に選定されています。

特別に開発されたポリウレタン(PU)フォーム製のPURシールにより、ダーティサイドとクリーンサイドの持続的な密閉性が確保されます。また、このシールには経年劣化や化学的作用に対する耐性と温度安定性があるほか、シーリングエリアの形状に正確に合うよう、高い柔軟性をもった設計となっています。

乗用車分野では、エンジンやシャーシに搭載されたエアフィルタハウジングに円型 / パネル型のエレメントが装備され、自動車メーカーの仕様に応じて、ダーティサイドは接着剤ビード、クリーンサイドはサポートグリッドで固定されます。埃が多い場所では、ダーティサイドにフォームマットタイプのプレクリーナーを補助的に組み込むことができます。また、面荷重が大きい場合には、金属製もしくは樹脂製のサポートスタッドを使用します。

商用車には、再生可能プラスチック製の剛性の高い軽量エアフィルタシステムが用いられます。このシステムは吸気騒音の低減にも役立ちます。安定性の高い、大きなフィルタ表面積を確保するため、フィルタの多くは円筒状になっているほか、効率を向上させるためにラジアルシールと軸サポートが使用されています。また、特殊な不織布シリンダで構成される補助セーフティインサートが、保守や交換の際にフィルタエレメントのクリーンサイドを保護します。

自動車の最初の20年間常にエンジン問題が記録されていますというのは特にその時代の未舗装道路上での高粉塵濃度によるものです。土の粒子が、ピストンリング、ピストンとシリンダー壁に激しい摩耗を引き起こし、燃焼室に達します。これにより、エンジンパワーの減少、さらには酷いピストン痙攣をもたらしました。いわゆる空気清浄機が30年代の半ばに発明された時のみ最大4000キロまでで修理およびサービス間隔にする事が出来るようになりました。内燃機関のサクセスストーリーは、エアフィルターなしには考えられません。しかしながら、30年代のオイルバスエアフィルターから今日の近代的なエアインテークモジュールに到達するのは、長い道のりでした。

最初:ワイヤーメッシュ

最初のエアフィルターでの、フィルタ-素子は、金属筐体に囲まれたワイヤ-メッシュでした。いわゆる「オイルバスエアフィルター」における動作原理は、物理的なフローに基づいていました。金属メッシュ内の空気流の偏向は汚れを分離するために使用されてふるい分け効果を生じさせました。汚れを収集するために、鋼メッシュを、エンジンオイルで被覆しました。これらのフィルタエレメントは、定期的に解体しクリーナーの溶剤で洗浄し、最後に再度油で被覆されなければなりませんでした。

エンジンはますます効率的になり、燃料消費が同時に減り、空気要求は何度も増加することにより、ワイヤーメッシュから作られたフィルター素子は現在また、その後生地内装と組み合わせたときにも限界に達しました。

加えて、フィルターはますます細かくなっていく必要がありました。それに伴って、重量やサイズを小さくすることも求められましたーその関係でいくつかの点に居てサービス要求事項を減らす必要が出てきました。オイルフィルターは、強化された清浄と廃棄の問題により既に要求を満たしておらず、新しいタイプのフィルターシステムを開発する必要性が出てきていました。

重要な革命:紙製のフィルター

1953年に市場に紙製のフィルターが登場した時には、そのいまだかつてない素晴らしいフィルターの性能により、初期のメタルメッシュ素子からすぐに切り替えられました。

その後、すぐの1957年位は、Knech Filter Werke(今日のMAHLEフィルターシステム)が「マイクロスター」の商標の元に特許のフィルター紙の特別なたたみかたの種類をこのシステムで取得しました。このプリーツシステムは、今日のフィルター技術の基本となり今も続いています。

エアフィルターのデザインは変化する需要に伴って適合されてきました。最初に、円形状のフィルタ素子を使用:円形のフィルタ素子はPUR発泡体で固定されているフィルターペーパーから作られています。プリーツ末端に汚れ•面と清浄面を分離するために、これらのリブを有する密封PUR端板により封止しました。円形エアーフィルターのこのシステムはまだ今日に至るまで使用されています。

現時点:可変長インテークマニホールドと複合体吸入システム
既に90年代に、MAHLEは、自動車業界との緊密な協力でいわゆる可変長インテークマニホールドを開発するに至りました。一方で、これはがエンジンに高エンジン速度で低エンジン速度及び高ピークパワーで高いトルクを発生させることを可能にしたのです。燃焼室(右側のテキストを参照)で意図的に生成されるタンブル流は混合気形成と燃焼プロセスを改善します。これにより燃料消費量と排気ガスの減少が可能になりました。

エアフィルタ―のほかに、燃料噴射システムを備えたモダンなエンジンで使用される完全な吸入システムは、追加の業務があります。今日のエアフィルターハウジングは、多くの場合、気流の質量計、ブローバイガス再循環摂取(右側のテキストを参照してください)と、サービス•インジケータと直接的な熱ストレスから保護する熱シールドがあります。それによって開発パートナーと国際自動車産業のシステムサプライヤーとしてMAHLEに対する高い需要があるのです。

将来をちょっと見てみると:第3段階にある共鳴システム

三段共鳴システム吸気モジュール技術のもう一つの節目は、吸気マニホールドに組み込まれた2つのフラップを介して制御することができるMAHLEによって開発された3段の共振システムです。3エンジン回転数の広い速度範囲は7,000 rpmの最大段階上に共鳴充電が効果的です。最適化され、事実上電荷の計算を用いて検証された共振システムは、すでに実際に正常に使用されています。MAHLEは又、空気フィルター以上に幅ひろい製品とその開発を共振系及び吸気モジュールへのオイルミストセパレータ、圧力制御とフィードラインとクランクケース換気システムの制御ユニットを含んで提供しています。