Schwarz, Stumpp, Knapp: «K-Jetronic», artigo original alemão, ATZ n.º 11 (novembro de 1973)

Neste documento

Trata-se do artigo original em alemão publicado na revista Automobiltechnische Zeitschrift (ATZ), 75.º ano, n.º 11, novembro de 1973 (págs. 93-98), assinado pelos engenheiros da Bosch Reinhard Schwarz, Gerhard Stumpp e Heinrich Knapp, intitulado «K-Jetronic — kontinuierliche Benzineinspritzung von Bosch» (pág. 93). É a «Teil 1» (parte 1) de um artigo anunciado em várias entregas («wird fortgesetzt», pág. 98).

Introdução e génese do sistema

O texto indica que o desenvolvimento do sistema começou em 1967, com o objetivo de encontrar um sucessor mecânico simples para a bomba em linha, conservando a vantagem da injeção eletrónica nascente: facilidade de implantação sem acionamento mecânico (pág. 93). Os autores recordam a experiência anterior da Bosch com a injeção quase contínua do Mercedes-Benz 220 SE (pág. 93) e explicam a escolha de uma medição de ar contínua em vez do princípio Venturi, incapaz segundo eles de gerir o intervalo de caudal 1:30 necessário (pág. 93). O nome de código inicial do projeto era «KA-System» («kontinuierlich» e «antriebslos»), pág. 93.

Princípio geral

O sistema associa um caudalímetro de ar de borboleta (Luftmesser) e um doseador-repartidor de combustível (Mengenteiler), unidos por uma alavanca única que forma o «regulador de mistura» (pág. 94). O esquema geral Bild 1 (pág. 94) numera 31 componentes, entre eles a bomba de palhetas (15), o filtro (17), o regulador de pressão (19), os injetores (20), o regulador de arranque a quente (22) e a válvula de ar adicional (27).

Caudalímetro de ar (Luftmesser)

Fundado no princípio do corpo em suspensão (Schwebekörperprinzip): uma borboleta obturadora desloca-se num cone, equilibrando a força aerodinâmica uma contrafuerça hidráulica constante (págs. 94-95). A equação fundamental (1)-(5) é desenvolvida na pág. 95, dando lugar a uma relação linear entre o caudal de ar Qₗ e o curso y da borboleta. A força do ar é indicada em aproximadamente 3 N, a perda de carga em 10³ N/m², correspondente a uma perda de enchimento do motor de aproximadamente 1 % (pág. 95).

Doseador-repartidor (Mengenteiler)

Baseado em ranhuras retangulares de comando (8) associadas cada uma a uma válvula de pressão diferencial (10) com membrana metálica (11), mantendo uma diferença de pressão constante independentemente do caudal (págs. 95-96). As equações (6)-(11) (pág. 96) mostram que o caudal de combustível Qₖ é linear em relação ao curso x do pistão de comando. O texto especifica uma diferença de pressão Δphy de aproximadamente 0,1 bar, regulada a ± 1,0 %, com larguras de ranhura de 0,1 a 0,2 mm obtidas por eletroerosão (pág. 96).

Circuito de combustível

O circuito distingue um sistema de alimentação a aproximadamente 5,7 bar e um sistema de comando a pressão variável entre 1,5 e 4,7 bar (pág. 97). A bomba de rolos (15) alimenta através de um acumulador (26) — que amortece o ruído, atrasa o aumento de pressão no arranque e conserva a pressão para o arranque a quente — e um filtro (17). Os injetores (20) têm uma pressão de abertura de 4,3 bar (pág. 97).

Correção de colocação a frio e arranque

São descritas duas correções: compensação do atrito aumentado ao ralenti mediante uma válvula de ar adicional (27) pilotada por uma lâmina bimetálica aquecida eletricamente (25), e enriquecimento da mistura mediante uma válvula de comando de pressão (22) regulada por mola (23) e bimetal (24) (págs. 97-98). O arranque a frio utiliza uma válvula eletromagnética (29) e um termocontacto (31) (pág. 98).

Esquema elétrico

O Bild 10 (pág. 98) mostra que a bomba de combustível (15) só funciona quando o motor gira, sendo o critério o caudal de ar detetado por um contacto elétrico (30) na borboleta.

O artigo encerra com uma bibliografia de oito referências da Bosch e MTZ/ATZ (pág. 98), e a página continua com um artigo distinto sobre as tendências da construção de carros de corrida, sem relação com o K-Jetronic.

Contexto

O K-Jetronic, desenvolvido pela Bosch e descrito aqui desde a sua apresentação científica completa, permaneceu famoso como sistema de injeção mecânica contínua que equipou numerosos modelos europeus dos anos 1970-1980, incluindo vários Citroën e Mercedes.

Historicamente, inscreve-se na transição entre os carburadores, as primeiras injeções eletrónicas (D-Jetronic, L-Jetronic) e os futuros sistemas regulados por sonda lambda — mencionada no artigo como perspetiva de evolução para o nome definitivo «K-Jetronic» (pág. 94).

Paul Magès, na Citroën, interessava-se de perto pelas evoluções da carburação e da injeção para os seus próprios trabalhos sobre a alimentação do motor, num contexto regulamentar de endurecimento das normas antipoluição no início dos anos 1970.

Olhar de arquivista

Este documento é uma peça técnica de referência de primeira ordem: trata-se do artigo fundador, na língua original, onde os próprios engenheiros da Bosch expõem as equações e opções de design do K-Jetronic. A sua presença nos arquivos de Magès atesta provavelmente uma vigilância tecnológica atenta às inovações concorrentes ou complementares em matéria de injeção de gasolina.

Parece que este texto alemão foi considerado suficientemente importante para ser traduzido integralmente, como atesta a tradução francesa deste mesmo artigo ATZ conservada no mesmo fundo, sinal de um interesse estudioso mais do que anedótico.

Também se pode comparar com os recortes da Revue Automobile sobre o K-Jetronic, que davam uma divulgação mais generalista do mesmo sistema, completando assim o dossier documental de Magès sobre a carburação e a injeção.