Bosch K-Jetronic Mechanische Einspritzung

Mechanische Einspritzung K-Jetronic

Die K-Jetronic von Bosch ist eine mechanische Einspritzanlage mit kontinuierlicher Kraftstoffförderung. Dieses System erfüllt drei wesentliche Funktionen:

• Messen des Volumens der angesaugten Luft durch einen speziellen Durchflussmesser.
• Kraftstoffversorgung durch eine elektrische Pumpe, die den Kraftstoff zu einem Verteiler befördert, der ihn zu den Einspritzventilen leitet.
• Vorbereitung des Gemischs: Das Volumen der angesaugten Luft, abhängig von der Drosselklappenstellung, bestimmt die Kraftstoffdosierung.

Kraftstoffsystem

Das System liefert unter niedrigem Druck die genaue Menge an Kraftstoff, die der Motor benötigt. Es besteht aus:

• Tank (1)
• Kraftstoffpumpe (2)
• Kraftstoffspeicher (3)
• Kraftstofffilter (4)
• Druckregler (5)
• Mengenteiler (16)
• Einspritzventile (9)

Eine elektrisch angetriebene Rollenzellenpumpe saugt Kraftstoff aus dem Tank an und fördert ihn unter Druck durch einen Druckspeicher und einen Filter.

Elektrische Kraftstoffpumpe: Eine Kreiselpumpe mit exzentrischer Kammer und einer Scheibe mit fünf Rollen, die Hohlräume bilden. Durch die Zentrifugalkraft werden die Rollen gegen die Wände gedrückt, wodurch das Volumen der Hohlräume vergrößert und das Ansaugen des Kraftstoffs ermöglicht wird.

Die Pumpe hat ein Überdruckventil, das den Systemdruck begrenzt und eine mögliche Blockade verhindert. Ein Ventil hält nach dem Stoppen der Pumpe einen Restdruck im Kreislauf aufrecht. Der Pumpenmotor ist in Benzin getaucht, das gleichzeitig als Schmier- und Kühlmittel dient. Es besteht keine Explosionsgefahr, da keine Luft für die Verbrennung vorhanden ist. Die Pumpe läuft, sobald die Zündung eingeschaltet wird und der Motor läuft. Ein Sicherheitssystem stoppt die Pumpe, wenn keine Zündung erfolgt.

Kraftstoffspeicher: Hält den Kraftstoffdruck nach dem Abstellen des Motors konstant, um einen Neustart zu erleichtern, besonders wenn der Motor warm ist. Er hat eine Pufferwirkung auf Druckstöße im Kreislauf. Der Tank ist durch eine Membran (4) in zwei Kammern geteilt. Eine Kammer (5) sammelt Kraftstoff, die andere (1) enthält eine Feder. Während des Betriebs füllt sich die Sammelkammer mit Kraftstoff, und die Membran biegt sich gegen den Federdruck. Wenn der Kraftstoffdruck im Kreislauf sinkt, gleicht die Membran dies aus.

Luftmengenmessung

Der Mengenteiler misst das Luftvolumen und dosiert die Kraftstoffmenge, um das richtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Der Luftmengenmesser befindet sich vor der Drosselklappe. Er besteht aus einem Lufttrichter (2) mit einer beweglichen Stauscheibe (1). Wenn der Motor Luft ansaugt, bewegt sich die Stauscheibe und verändert ihre Position. Ein Hebelsystem überträgt die Bewegung auf das Steuerkolbenventil (8), das die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt. Eine Feder (3) bringt die Stauscheibe in die neutrale Position zurück. Ein Gummipuffer begrenzt den Hub der Stauscheibe.

Kraftstoffzuteilung

Der Mengenteiler dosiert und verteilt die benötigte Kraftstoffmenge an die Einspritzventile. Die Kraftstoffmenge hängt von der Position der Stauscheibe und somit von der angesaugten Luftmenge ab. Hebel übersetzen die Position der Stauscheibe in eine entsprechende Position des Steuerkolbens. Die Position des Kolbens bestimmt die Höhe der freigegebenen Kraftstoffmenge. Wenn der Kolben steigt, gibt er mehr Kraftstoff an die Differenzdruckventile (obere Kammern) und von dort an die Einspritzventile frei. Der Steuerdruck, der vom Warmlaufregler geregelt wird, sorgt dafür, dass der Steuerkolben der Bewegung der Stauscheibe folgt.

Die Differenzdruckventile halten einen konstanten Druckabfall aufrecht. Jede Änderung des Kraftstoffdrucks oder des Differenzdrucks hat keinen Einfluss auf die Kraftstoffflusssteuerung.

Funktionsweise des Steuerkolbens

Die Position des Steuerkolbens wird durch die Position der Stauscheibe bestimmt. Der Kraftstoff muss gleichmäßig auf die Zylinder verteilt werden. Der Zylinder hat so viele Öffnungen (Drosselschlitze) wie der Motor Zylinder hat. Ein Differenzdruckventil an jedem Schlitz hält den Druckabfall konstant. Dieses Ventil besteht aus einer unteren und einer oberen Kammer, die durch eine Stahlmembran getrennt sind. Der Druck in der oberen Kammer ist 0,1 bar niedriger (Differenzdruck). Eine Spiralfeder erzeugt diese Druckdifferenz. Wenn die Kraftstoffmenge steigt, steigt der Druck in der oberen Kammer kurzzeitig an. Die Stahlmembran biegt sich nach unten und gibt den benötigten Querschnitt frei, um einen Differenzdruck von 0,1 bar zu erreichen.

Der Steuerdruckkreis leitet Kraftstoff durch eine Öffnung im Mengenteiler. Ein Drosselventil über dem Steuerkolben dämpft die Bewegungen der Stauscheibe.

Druckregler: Ein Kraftstoffdruckregler im Mengenteiler hält einen konstanten Druck von 5 bar an der Unterseite der Differenzdruckventile aufrecht. Er leitet überschüssigen Kraftstoff zurück in den Tank. Er leitet auch den Kraftstoff vom Warmlaufregler (8) und vom Absperrventil (5) zurück.

Kaltstart

Ein Kaltstart benötigt mehr Kraftstoff, um Kondensationsverluste auszugleichen. Ein Kaltstartventil (10) spritzt zusätzlichen Kraftstoff während der Startphase ein. Ein Thermozeitschalter begrenzt die Einspritzzeit abhängig von der Motortemperatur. Ein Heizelement im Thermozeitschalter erwärmt einen Bimetallstreifen, der Kontakte öffnet und die Stromzufuhr zum Kaltstartventil unterbricht.

Anreicherung für die Warmlaufphase

Während der Warmlaufphase muss das Gemisch angereichert werden, um Kondensationsverluste auszugleichen. Ein Warmlaufregler regelt den Steuerdruck. Eine Verringerung des Steuerdrucks verringert die Gegenkraft im Luftmengenmesser, wodurch die Stauscheibe weiter ansteigt und mehr Kraftstoff freigegeben wird. Im Warmlaufregler wirkt eine Spiralfeder (4) auf eine Membran (1), die von einem Bimetallstreifen (3) gesteuert wird. Wenn der Motor kalt ist, biegt sich der Bimetallstreifen durch das Heizelement (2) nach unten und reduziert den Steuerdruck. Der Steuerdruck steigt von ca. 0,5 bar (kalt) auf 3,7 bar (warm) an.

Für Motoren, die mit magerem Gemisch betrieben werden, hat der Warmlaufregler eine Verbindung zum Ansaugkrümmer. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Steuerdrucks und eine Anreicherung des Gemischs bei Volllast. Bei Volllast ist die Drosselklappe vollständig geöffnet und das Vakuum im Ansaugkrümmer ist gering. Eine zweite Membran und Feder reduzieren den Steuerdruck. Bei Teillast ist das Vakuum ausreichend, um die Feder zu komprimieren und den Steuerdruck zu erhöhen, wodurch das Gemisch abgemagert wird.

Zusatzluftventil

Ein Zusatzluftventil erhöht den Luftstrom während der Warmlaufphase, um einen stabilen Leerlauf zu gewährleisten. Es öffnet einen Bypasskanal zur Drosselklappe. Die zusätzliche Luft muss durch den Luftmengenmesser strömen, wodurch die Stauscheibe angehoben und eine proportionale Kraftstoffmenge freigegeben wird. Ein Bimetallstreifen steuert das Zusatzluftventil. Ein Heizelement erwärmt den Bimetallstreifen und regelt die Öffnungszeiten.

Einspritzventile

Die Einspritzventile sind in den Ansaugkanälen vor den Einlassventilen angeordnet. Sie sind isoliert, um Dampfblasenbildung zu vermeiden. Die Ventile (1) öffnen bei einem Druck von 3,3 bar und bleiben geöffnet, solange der Druck diesen Wert überschreitet. Die Nadelventile vibrieren mit hoher Frequenz, was eine ausgezeichnete Zerstäubung gewährleistet. Nach dem Abstellen des Motors schließen die Einspritzventile, wenn der Druck unter 3,3 bar fällt. Eine Feder sorgt für eine gute Abdichtung.