Bosch KE-Jetronic: Was daran wirklich revolutionär war

Wer heute in einen Youngtimer aus den achtziger Jahren steigt und den Motorraum öffnet, findet dort eine Anlage, die aussieht wie Maschinenbau und funktioniert wie ein Kompromiss: die KE-Jetronic von Bosch. Halb Mechanik, halb Elektronik, und in dieser Mischung genau so gewollt.

Sie hat kein neues Einspritzverfahren erfunden. Was sie geleistet hat, ist etwas anderes und in der Technikgeschichte seltener: Sie hat einem bestehenden mechanischen System nachträglich Intelligenz eingesetzt, ohne es zu ersetzen. Genau darum ging es Anfang der achtziger Jahre.

Wie die K-Jetronic misst

Die Vorgängerin, die K-Jetronic, kam 1973 in Serie und arbeitete vollständig ohne Strom. Ihr Prinzip lässt sich in einem Satz erklären: Die angesaugte Luft hebt eine Scheibe im Luftmengenmesser an, diese Scheibe verschiebt über einen Hebel einen Kolben im Mengenteiler, und der Kolben gibt Schlitze frei, durch die Kraftstoff zu den Einspritzventilen fließt. Je mehr Luft, desto weiter die Schlitze, desto mehr Kraftstoff. Eingespritzt wird dabei nicht in Takten, sondern ununterbrochen – daher das K für kontinuierlich.

Damit das aufgeht, muss eine Größe konstant bleiben: der Druckunterschied über den Zumessschlitzen. Dafür sorgen Differenzdruckventile, die den Abfall bei rund 0,1 bar halten. Nur weil dieser Wert fest ist, hängt die Kraftstoffmenge ausschließlich von der Schlitzöffnung ab und damit ausschließlich von der Luftmenge.

Das ist elegant, robust und im Wortsinn begreifbar. Es hat aber einen Preis: Das System kennt nur eine einzige Eingangsgröße. Kaltstart, Warmlauf, Vollast, Höhenlage – alles, was von dieser einen Größe abweicht, musste mechanisch nachgebildet werden. Ein beheiztes Bimetall im Warmlaufregler senkte den Steuerdruck, ein Zusatzluftschieber führte Luft am Drosselklappenspalt vorbei, Thermoschalter und Kaltstartventil kamen dazu. Jede Sonderfunktion war ein eigenes Bauteil.

Der Trick: nicht die Mechanik ändern, sondern ihren Bezugspunkt

1982 stellte Bosch die KE-Jetronic vor. Der naheliegende Weg wäre gewesen, den Mengenteiler elektrisch zu verstellen – ein Stellmotor am Hebel, eine Steuerung darüber. Bosch ging anders vor.

Die Mechanik blieb, wie sie war. Verändert wurde die eine Größe, die vorher konstant sein musste: der Druck in den Unterkammern der Differenzdruckventile. Dafür kam ein einziges neues Bauteil dazu, der elektrohydraulische Drucksteller. Er besteht im Kern aus einer schwingend gelagerten Prallplatte in einem Magnetfeld. Ein Steuergerät schickt einen Strom hindurch, die Platte bewegt sich um Bruchteile eines Millimeters, und der Druck in den Unterkammern ändert sich.

Damit kippt das ganze Verhältnis. Bei rund 5,4 bar Systemdruck liegen in den Unterkammern etwa 5,0 bar. Verschiebt der Drucksteller diesen Wert, liefert dieselbe Schlitzöffnung plötzlich eine andere Kraftstoffmenge. Die Stauscheibe misst weiterhin nur Luft – aber was das Ergebnis dieser Messung bedeutet, entscheidet ab jetzt die Elektronik.

Das ist der eigentliche Gedanke, und er ist besser als sein Ruf: Man baut keinen neuen Regler, man nimmt dem alten seinen festen Bezugspunkt weg. Ein Bauteil, ein Kabel, und eine rein mechanische Anlage wird programmierbar.

Was damit plötzlich möglich war

Das Steuergerät bekam Eingänge, die es vorher nicht gab: ein Potentiometer an der Stauscheibe, einen Drosselklappenschalter, die Drehzahl vom Verteiler, den Kühlmitteltemperaturfühler, die Bordspannung – und die Lambdasonde.

Die Lambdaregelung. Das ist der Punkt, an dem aus einer Verbesserung eine Voraussetzung wird. Ein geregelter Drei-Wege-Katalysator arbeitet nur in einem sehr schmalen Fenster um das stöchiometrische Verhältnis. Um dort zu bleiben, muss das Gemisch mehrmals pro Sekunde nachgeführt werden. Mit einem Bimetall und einem Federteller geht das nicht.

Der Warmlauf. Was vorher ein beheizter Warmlaufregler erledigte, macht jetzt eine Kennlinie im Steuergerät. Das Bauteil entfiel ersatzlos, und mit ihm eine der häufigsten Fehlerquellen der K-Jetronic.

Die Schubabschaltung. Bei der rein mechanischen Anlage war sie praktisch unmöglich: Solange die Stauscheibe ausgelenkt ist, sind die Schlitze offen und Kraftstoff fließt. Die KE-Jetronic dreht im Schub schlicht die Stromrichtung im Drucksteller um. Die Membran legt sich auf den Ausgang und dichtet ihn vollständig ab. Wer im Schiebebetrieb den Fuß vom Gas nimmt, verbraucht nichts mehr.

Höhenkorrektur, Beschleunigungsanreicherung, Drehzahlbegrenzung. Alles Funktionen, für die vorher entweder ein weiteres Bauteil nötig war oder die es schlicht nicht gab.

Warum 1982 der richtige Moment war

Der Zeitpunkt ist kein Zufall. In Deutschland wurden die ersten Personenwagen mit Katalysator ab 1985 zugelassen, ab 1993 kamen nur noch Neufahrzeuge mit geregeltem Drei-Wege-Katalysator auf die Straße. Dazwischen lagen keine zehn Jahre.

Die Hersteller standen damit vor einer unangenehmen Rechnung. Ihre Motoren waren auf K-Jetronic ausgelegt, teilweise seit einem Jahrzehnt. Ein Wechsel auf eine vollelektronische Anlage hätte neue Ansaugtrakte, neue Kabelbäume, neue Prüfstände und neue Ersatzteillogistik bedeutet – für Baureihen, die ohnehin bald ausliefen.

Die KE-Jetronic ersparte ihnen das. Ein zusätzliches Bauteil, ein Steuergerät, ein paar Sensoren, und derselbe Motor war katalysatorfähig. Das ist nicht spektakulär, aber es war die wirtschaftlich richtige Antwort auf eine Frist.

Wo sie verbaut war

Die Liste ist lang und quer durch die Marken: Mercedes-Benz baute sie in die Baureihe W124 und in die Vierzylinder der Baureihe M102, Audi in den 100 und den 200, Volkswagen in den Golf II GTI 16V, Porsche in den 944, Ford in den Sierra XR4i. Dazu kamen Volvo, Alfa Romeo und eine Reihe italienischer Sportwagen.

Das erklärt, warum die Anlage heute in fast jeder Youngtimer-Werkstatt auftaucht. Wer ein Fahrzeug aus der zweiten Hälfte der achtziger Jahre fährt, hat mit einiger Wahrscheinlichkeit einen Drucksteller unter der Haube.

Warum sie trotzdem verschwand

Mitte der neunziger Jahre war Schluss. Der Grund liegt in der Sackgasse, die im Prinzip angelegt ist: Die KE-Jetronic spritzt weiterhin kontinuierlich ein, alle Ventile gleichzeitig und ununterbrochen. Zylinderselektiv arbeiten kann sie nicht, den Einspritzzeitpunkt kennt sie nicht.

Genau das aber brauchten die Abgasnormen der neunziger Jahre. Die Motronic mit sequentieller Einspritzung, Heißfilm-Luftmassenmesser und gemeinsamer Steuerung von Einspritzung und Zündung konnte alles, was die KE-Jetronic konnte, und dazu die entscheidenden Dinge, die ihr verwehrt blieben. Sie war zudem billiger, weil sie mit weniger Präzisionsmechanik auskam.

Die KE-Jetronic hat also nicht versagt. Sie hat getan, wofür sie gedacht war, und ist danach überflüssig geworden. Das ist bei Übergangstechnik der Normalfall.

Was das heute für Youngtimer bedeutet

Für Besitzer eines solchen Fahrzeugs hat die Zwitterstellung eine unangenehme Folge: Bei einer Störung muss man beide Welten prüfen. Ein zu mageres Gemisch kann am Systemdruck liegen, an einer undichten Membran, an einer verharzten Stauscheibe – oder eben am Drucksteller, am Potentiometer oder an einer gealterten Lambdasonde.

Ohne Manometer und Multimeter kommt man hier nicht weiter, und mit Teiletausch auf Verdacht erst recht nicht. Das ist im Kleinen genau die Situation, um die es in unserem Beitrag über das technische Training geht: Diagnose ist ein Vorgehen, kein Nachschlagewerk.

Wer sich für die Fahrzeuge dieser Jahre interessiert, findet bei uns außerdem eine Kaufberatung zum Alpina B3 und die Geschichte des BMW E32, dessen Zwölfzylinder aus demselben Grund zwei Steuergeräte bekam, aus dem die KE-Jetronic eines brauchte: weil Elektronik billiger zu vervielfachen ist als Mechanik.

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Quellen: Wikipedia zur K-Jetronic und zum Fahrzeugkatalysator; Bosch-Funktionsbeschreibungen der KE-Jetronic; Angaben zu Systemdruck und Unterkammerdruck nach Herstellerunterlagen.