Die Bosch KE Jetronic Teil II

Im zweiten Teil unserer kleinen Einführung in die Bosch KE Jetronic, schauen wir auf das Saugrohr, die Stauscheibe, und den Mengenteiler. Aber auch ein kleiner Ausblick auf das mysteriöse Korrektiv mit dem spannenden Namen Drucksteller, auch als Elektro- Hydraulisches Stellglied (EHS)bekannt, kommt zur Sprache.

Nachdem der erste Teil der kleinen Einfügung in die Gemischbildungssysteme der Mercedes Benz Benzin Motoren sich mit den theoretischen Aufgaben einer Gemischbildung im Allgemeinen befasst hat, steigen wir im zweiten Teil in die Details der Bosch KE Jetronic ein. Wir betrachten in diesem teil alle Grundlagen, die auch für die nicht elektronische K Jetronic Gültigkeit besitzen.

Nach der Lektüre des folgenden Absatzes empfiehlt es sich kurz durchzuatmen, einen Kaffee zur Hand zu nehmen, um dann darauf zu vertrauen, das die Komplexität im weiteren Verlauf aufgedröselt wird.

Der Luftmengenmesser

Um herauszufinden welche Luftmenge der Motor ansaugt, haben die Ingenieure den Luftmengenmesser konstruiert. Jüngere Einspritzsysteme ermitteln per Sensor die Luftmasse, die eine genauere Messgröße, als die Luftmenge liefert. Der Luftmengenmesser der KE Jetronic ist im Wesentlichen eine Blechscheibe, die in einem topfartigen Behälter, vom Unterdruck im Saugrohr, welches durch die abwärts treibenden Kolben erzeugt wird, heruntergedrückt wird. Diese Bewegung wird über eine Art Wippe, gegen den Druck einer Feder, auf den Mengenteiler übertragen, der in Abhängigkeit der Stauscheibenstellung die Kraftstoffmenge gleichmäßig und kontinuierlich auf alle Einspritzdüsen verteilt. Da ein höherer Saugrohrunterdruck, eine immer höhere Kraftstoffzuteilung zur Folge hat, die wiederum über eine höhere Motordrehzahl noch mehr Unterdruck erzeugen würde, die den Motor schnell an seine Drehzahlgrenzen bringen würde, bedarf es einer ersten Regelung, die über den Fuß des Fahrers (natürlich immer auch der Fahrerin…) bewirkt wird. Nicht umsonst wird dieser Regulierungseingriff Drosselklappe genannt, sie verhindert das unkontrollierte hochdrehen des Motors und regelt so die Drehzahl.

Zerlegen wir diese Vorgänge in schematische Einzelvorgänge, die an Hand der Skizzen erläutert werden. Starten wir beim Luftmengenmesser, der ein absolutes Präzessionsinstrument darstellt und bei eventuellen Störungen einer Justierung bedarf.

Die Abbildung 01 zeigt rein schematisch die Funktionsweise des Luftmengenmesser, in Arbeitsstellung. Der Unterdruck im Saugrohr, zieht die Stauscheibe nach unten. Diese Bewegung wird über einen Hebel und einen Drehpunkt an den Kraftstoffmengenteiler übertragen. Den Mengenteiler schauen wir uns im Detail erst etwas später an.

Mit dem Einschalten der Zündung, startet das gesamte Bosch KE System. Die Kraftstoffpumpe beginnt mit der Förderung von Kraftstoff in Richtung Mengenteiler. Die ersten Messwerte über die Temperatursituation werden an das KE Jetronic Steuergerät übermittelt. Wird der Anlasser in Gang gesetzt, erzeugen die abwärstgehenden Kolben einen Unterdruck im Saugrohr und bewegen die Stauscheibe abwärts. Über die Hebelwirkung auf den Mengenteiler wird Kraftstoffdruck, kontinuierlich zu den Einspritzdüsen im Saugrohr aufgebaut. Luft und Kraftstoff verwirbeln im Saugrohr kurz vor dem Einlassventil zu einem zündfähigen Gemisch.

Die Kraftstoffpumpe

Die korrekte Bezeichnung lautet Rollenzellenpumpe. Unter einem Druck von 5 bar fördert diese elektrisch angetrieben Rollenzellenpumpe den Kraftstoff durch einen Filter in einen Druckspeicher. Dieser Druckspeicher hält den Kraftstoffdruck im System auch im abgeschalteten Zustand aufrecht, so das beim Neustart der Maschine ohne die direkte Wirkung der Kraftstoffpumpe das System bis zum Mengenteiler unter Druck stehen bleibt. Bei den nun in die Jahre gekommenen Mercedes Fahrzeugen, kann genau dieser Druckspeicher schon eine erste Fehlerquelle, bei schlecht anspringenden Motoren, sein. Im weiteren Verlauf der Artikelserie, werden wir einen KE Jetronic Fehlerplan vorstellen, der systematisch Fehler, Auswirkungen und Ursachen gegenüberstellt.

Für das Verständnis des Gesamtsystems der KE Jetronic ist es wichtig an dieser Stelle zu wissen, das die Kraftstoffpumpe immer mehr Kraftstoff fördert, als es der jeweilige Betriebszustand erforderlich macht. Zuviel geförderter Kraftstoff, wird am Mengenteiler wieder in den Kraftstofftank zurückgeleitet. Setzt ein Motor bei hoher Drehzahl aus, kann es durchaus sein, daß das System durch Verschmutzungen am Kraftstofffilter oder im Bereich des Tanksiebes, unzureichende Kraftstoffmengen fördern lassen.

Vorweg an diesem Punkt muss der Hinweis auf die absolute Sauberkeit bei allen Arbeiten am Kraftstoffsystem gegeben werden. Alleine die Regelmäßige Erneuerung des Kraftstofffilters steigert die Zuverlässigkeit des gesamten Systems.

Der Mengenteiler

Des Pudels Kern des Mengenteiler ist der Steuerkolben, der in Abhängigkeit der Stellung der Stauscheibe, die Kraftstoffmenge zu den einzelnen Zylindern aufteilt. An der unteren Anlenkung wirkt die Hebelkraft der Stauscheibe auf den Steuerkolben. Am oberen Teil des Kolbens wirkt die Gegenkraft des Systemdruckreglers, der den Systemdruck konstant hält. Mit dem steigen des Steuerkolbens, wird die Ablauföffnung des Kraftstoffs vergrößert, so das eine entsprechend größere Menge den Einspritzdüsen zugeführt wird. Überschüssig geförderter Kraftstoff wird zurück in den Tank abgeleitet. Die Abb 02 zeigt schematisch zwei Arbeitszustände des Steuerkolben. Links der Ruhezustand (Motor aus) bzw. den Zustand der Benzinabschaltung im Schubbetrieb. Auf der rechten Seite ist der Kolben soweit nach oben gedrückt, das er die Abläufe in Richtung Einspritzventil vergrößert sind, z.B. im Teillastbereich.

Der größte Feind des Steuerkolben im Mengenteiler ist Rost in Folge von Kondenswasser und Verschmutzung durch Verunreinigungen im Kraftstoff. Sehr lange Standzeiten mit Temperaturschwankungen, wie Sie schon von Tag auf Nacht zustande kommen, können den Mengenteiler, bei langen Standphasen des Fahrzeugs, zerstören. So zuverlässig die KE Jetronic funktionieren kann, speziell ihr rein mechanisch – druck gesteuerter Teil, so anfällig wird sie bei Nichtbenutzung. Fahrzeuge mit einer Flüssiggasanlage sollten alleine aus diesem Aspekt heraus öfter mal eine Ladung Benzin durch das System jagen. Die Haltbarkeit wird es ihnen danken. Hochwertige Systemreiniger, wie Z.B. der von LiquiMoly (Z.B. http://amzn.to/2yYxr03) dürfen ab und an zum Einsatz kommen

Ein weiteres Problem des Mengenteilers ist die Versprödung der Dichtungen. Zwar gibt es speziell aus den USA Reparatursätze, jedoch ist diese Arbeit wirklich nur was für den ganz versierten Hobbyschrauber, oder den raren Fachmann.

Bis zu diesem Punkt gibt es quasi keine Unterschiede zwischen der KA- und der KE-Jetronic. Das Besondere an der KE Jetronic ist die moderater Erweiterung von Einflussgrößen aus verschiedenen Messwerten, den Sensoren. Alle ermittelten Werte, Einschließlich des Lambda Wertes, führen zu Korrekturen der Druckverhältnisse am Steuerkolben. Während die Luftmenge konstant gemessen wird, ohne den Aktiven Eingriff auf der Grundlage eines Messwertes, sorgt dagegen der Drucksteller, den man auch als Elektrohydraulisches Stellglied, bezeichnet, für eine Veränderung der Druckverhältnisse, zwischen dem Hebeldruck der Stauscheibe und dem Systemdruck selbst. Das jedoch ist ein Ausblick auf das nächste Kapitel dieser kleinen Einführung in die Theorie der Bosch KE Jetronic.

Wagen wir uns an eine erste, zwar lückenhafte, aber vorsichtig herantastende, Systemübersicht:

Der Kraftstoff aus dem Tank (A) wird über einen Filter (B) von der Rollenzellenpumpe (C) und den Druckspeicher (D) zum Systemdruckregler (E) gefördert. Von dort aus über baut der Druckregler den Gegendruck an der Oberkante des Steuerkolbens (F) im Mengenteiler auf. Die Luftmenge wird über die Wippe der Stauscheibe gegen den Federdruck auf die Unterseite des Steuerkolbens geleitet und steht in Abhängigkeit des Saugrohrdruckes. Die orangefarbenen Kästchen stehen für die Komponenten, die bisher noch nicht besprochen wurden. Diese werden im nächsten Teil der Einführung in die BOSCH KE Jetronic mit Leben gefüllt.

Fazit aus den zweiten Teil

Die Gemischbildung der KE Jetronic ist eine von der Luftmenge bestimmte Kraftstoffzuteilung, an die jeweiligen Betriebszustände des Motors in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen. Die elektrischen Erweiterungen passen nicht nur das Gemisch optimaler an, sie sorgen auch für eine Verbesserung der Abgaswerte.

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