Druckuntersuchungen an Einspritzpumpen von PWWs

Hallo an alle, die sich für die technischen Details in der Pumpe (insbesondere Bosch-Verteilerpumpe wie bei mir im VW 1,6 l TD) näher interessieren. Ausgehend von der Vermutung, daß durch zäheres Öl in der Pumpe der Druck steigt und sie damit mechanisch stärker belastet wird, dachten wir darüber nach, das Loch in der Auslaufbohrung (Düse 0,55 mm) zu vergrößern bzw. einen Bypass zu legen.
Davon versprach ich mir auch eine positive Beeinflussung des Verlauf des Förderbeginns über die Drehzahl, der ja mittels dieses Drucks gesteuert wird. Zu diesem Zweck wollte ich zunächst den Innendruck beim Betrieb mit Diesel messen um dann das Loch an Pöl anzupassen. Insgesamt haben wir vier Messreihen gefahren, kalter Diesel, warmer Diesel ca 80°, warmes Pöl (Rapsöl Lidl), und kaltes Pöl.

Zur "Versuchsanordnung"

Wir haben eine alte Auslaß-Hohlschraube axial durchbohrt und einen M5-Anschluß für einen Druckmesser eingesetzt. Damit kann ich den Druck unmittelbar vor der Düse messen. Am Gashebel wurde ein bestimmter Druck erzeugt und die Drehzahl dazu abgelesen. Ich habe einen recht wirksamen selbstgebauten Kühlwasserwärmetauscher auf Basis eines Ölkühlers mit einem Kühlwasser-Heizungsventil, so daß die Vorheizung abstellbar ist. Die Temperaturangaben sind leider nicht gemessen, nur "qualifiziert geschätzt".
Erster Versuch mit kaltem Diesel brachte das erwartete Ergebnis, Druck steigt linear mit Drehzahl bis 7,5 bar bei Abregeldrehzahl. Bei warmen Diesel ist der Druck etwas geringer, somit dürfte die Einspritzung später erfolgen. In Zusammenhang mit der geringeren Dichte erklärt das für mich zufriedenstellend den Leistungsverlust den ich mit warmen Diesel beobachte. Auch die Abregel-Drehzahl verschob sich etwas nach unten, vermutlich durch Wärmeausdehnungen in der Pumpe???. Auch dies dürfte zu Leistungsverlust führen.
Wir haben dann vorm Wärmetauscher einen Pöl-Kanister angeschlossen und etwa 2 l durchgespült. Pumpe und Wärmetauscher blieben warm. Dann die dritte Messreihe mit heißem Pöl. Der Druckverlauf war nahezu identisch mit dem von warmen Diesel, jedoch brach der Druck bei ca. 3500 1/min ein. Und blieb dann in etwa konstant bei etwas unter 6 bar.
Ich glaube eigentlich nicht, daß dabei Luft gezogen wurde, was ja eine naheliegende Erklärung wäre. Im Nachhinein denke ich eher daß der Nachschub nicht ausreichte um bei einer maximalen Ansaugdruckdifferenz von 1 bar genug Pöl durch Filter, Heizung und Leitungen zu ziehen, somit würden in der Ansaugleitung Vakuumblasen auftreten.
Den letzten Versuch haben wir mit kaltem Öl gemacht. Dummerweise wurde unser Kanister langsam leer, so daß ich es direkt aus dem Kanister saugen ließ um nicht warten zu müssen bis der Vorheizer kalt genug war. Trotzdem mußten wir noch recht lange laufen lassen umd die Pumpe wieder abzukühlen. Bei kaltem Pöl lag der Druck leicht über den Werten von kaltem Diesel, bekam jedoch auch bei ca. 3500 1/min einen leichten Knick nach unten. Um diesen Effekt zu klären muß ich wohl noch mal den Druck in der Ansaugleitung vor der Pumpe messen.

Wenn meine Vermutung stimmt, dann kann man nur zu größeren Filtern und Leitungen im Ansaugteil raten, was ja viele Praktiker auch schon tun.
Für mich erstaunlich war die recht geringe Abhängigkeit des Druckes in der Pumpe von der Viskosität. Dies ist eine Indiz für eine turbulente Strömung in der Auslaßbohrung, bei der die Druckdifferenz nicht von der Viskosität des Mediums abhängt (Aussage Thomas Kohler).
Vorläufiges Fazit: Eine größere Auslaßbohrung oder Bypass zur Entlastung der Pumpe ist wohl ein Irrweg. Man sollte jedoch daraus nicht schließen daß die Pumpe mit zäherem Öl nicht mehr zu "ackern" hat. Die mechanische Leistung die sie im Niederdruckteil "verbrät", ist im wesentlichen Volumenstrom * DeltaP + Volumenstrom * DeltaT * spez. Wärmekapazität will sagen, sie steckt es nicht in mehr Druck den man einfach abblasen könnte, sondern erwärmt das Öl. Eine größere Entlastungsbohrung könnte sie schon mechanisch entlasten, aber dann stimmt die Charakteristik des Förderbeginns nicht mehr.
Eigentlich schade, aber ein Experiment ist ja nur fehlgeschlagen wenn es keine Ergebnisse bringt, nicht wenn es was anderes erbringt als man so dachte... Um die Frage der Pumpenbelastung zumindest im Niederdruckteil abschließend zu klären müßte man sehr genaue Temperaturdifferenz- und Mengenmessungen vornehmen oder den Drehmomentbedarf der Pumpe messen, übersteigt alles meine Möglichkeiten. Ich werde aber noch versuchen zu klären wie es zu den Einbrüchen des Drucks beim Pöl kam.