Experimente:
Versuch: Staubmessung

Nicht nur Wüstenpisten sind staubig. Staub ist allgegenwärtig, auch auf Straßen, denen man es gar nicht ansieht. Das kannst du sogar selbst nachweisen (-> Versuch). Aber auch Benzin und Öl enthalten von vornherein oder durch den Betrieb bedingt Feststoffe, die die Abläufe in den Motoren nachhaltig stören.
Deshalb gibt es im Auto an verschiedenen Stellen Filteranlagen. Bei allen handelt es sich vor allem um Faltenfilter aus Spezialpapier.

Luftfilter
Staub bereitet Probleme: Denn die Luft, die in den Verbrennungsraum gelangt, muss möglichst staubfrei sein. Das erreicht man durch ausgeklügelte Luftfilteranlagen (-> Bild 1). Schau dir mal so einen Filter an. Die Luft wird durch sinnreiche Konstruktion so verwirbelt, dass sie auch das letzte Staubkrümelchen verliert. Und dann muss sie sich auch noch durch viel gefaltetes Papier quälen. Dabei werden sogar Aerosole abgeschieden. Was dann noch in den Motor gelangt, wird durch besondere Zusätze zu den Motorenölen dispergiert (-> Webseite Motorenöle).

Bild 1: Einbau eines Luftfilters in der Jugendwerkstatt Bielefeld-Milse (Foto: Blume)

Ölfilter
Es reicht nicht nur die regelmäßige Erneuerung des Öls ("Ölwechsel gefällig?") aus. Mit dem Öl tauscht der Mechaniker den Ölfilter aus. Denn auch das Motorenöl muss gefiltert werden: Das Motorenschmieröl wird durch den Gebrauch im Motor mit allerlei Partikeln angereichert (-> Webseite Motorenöl). Dadurch sinkt das Schmierverhalten, die Reibung im Motor nimmt zu und kann ihn nachhaltig schädigen. Der Ölfilter (-> Bild 2) sitzt an der tiefsten Stelle des Motors, unter der Ölwanne. Das Öl wird im Kreislauf kontinuierlich hindurch geführt.

Bild 2: Ölfilter (Foto: Daggi)

Auch das Benzin muss gefiltert werden. Schon geringste Verunreinigungen, die z. B. beim Tanken hineingelangen, können die feinen Einspritzdüsen verstopfen. Deshalb sollte man einen Tank auch nicht völlig leerfahren, denn dann kann sogar noch Wasser, das sich z. B. als Kondenswasser unter dem leichteren Benzin im Tank ablagert, in den Vergaser gelangen. Das folgende Bild zeigt einen dieser Filter.

Bild 3: Benzinfilter (Foto: Daggi)

Rußfilter
Hierbei handelt es sich um keramische Wabenstrukturen, die vor allem beim Betrieb von Dieselmotoren die Emission von Ruß verhindern sollen. Diese Filter werden von Zeit zu Zeit freigebrannt. Um den laufenden Betrieb eines Kraftfahrzeugs nicht zu stören, werden parallel zwei Filteranlagen genutzt.
Allerdings stört ein Rußfilter den Motorbetrieb, da er einen Gegendruck gegen die Abgasabgabe aufbaut. Deshalb gehen die Forschungen dahin, die Temperatur der Rußverbrennung zu senken, damit die Rußverbrennung kontinuierlich im Anschluss an das Auspuffen der Gase aus dem Zylinder erfolgt. Man denkt hier sofort an den Einsatz von Katalysatoren. Im Gespräch sind Eisen- sowie Manganverbindungen. Damit könnte man auf den Einbau von Rußfiltern verzichten.
Mit sinkender Rußemission nimmt außerdem die Freisetzung von polykondensierten Aromaten (PAK) ab. Zurückgehalten werden auch Schwefelverbindungen, die bislang für Dieselabgase typisch sind.

Was man nicht zu den Filteranlagen zählen sollte
Filtrieren ist zwar eine wichtige und viel ausgeübte Tätigkeit von Chemikern. Eigentlich ist es kein chemischer Vorgang, sondern pure Physik. Denn es findet dabei keine Stoffumwandlung statt.
Dennoch spricht man auch dann von Filteranlagen, wenn es sich um eindeutig chemische Prozesse handelt, wie beim Ozonfilter. Manche nennen auch die katalytische Abgasreinigung "Abgasfilterung".
Luft, die durch die Klimaanlage in das Wageninnere gezogen wird, passieren einen Aktivkohlefilter. Diese wirkt nicht nur als Pollenfilter, sondern adsorbiert auch unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Schadstoffe, die aus dem Auspuff der anderen Autos in die Luft gelangen. Dies ist wichtig für Tunnelfahrten.

Dank an Sven Dittmann für Beschaffung von Bildmaterial!

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