Als Hydraulik-Laie, der über Hydrauliksysteme nachdenkt, scheint es wichtig zu sein, eine Flüssigkeit zu haben, die nicht viel oder gar nicht komprimiert. Erfüllt Wasser diese Anforderung nicht und welche anderen Eigenschaften sollte die Flüssigkeit (falls vorhanden) haben, die Wasser nicht hat?
Antworten:
Wasser erfüllt die Anforderungen an die geringe Kompressibilität. Bei der Konstruktion eines Hydrauliksystems sind jedoch viele andere Aspekte zu beachten:
Siedepunkt / Dampfdruck: Wenn sich das System während des Betriebs erwärmt, kann die Flüssigkeit sieden, was zu einer hohen Kompressibilität und damit zu einer verminderten Wirksamkeit des Hydrauliksystems führt. Hydraulikflüssigkeit hat einen höheren Siedepunkt als Wasser, um dies zu bekämpfen. Damit verbunden ist das Konzept des Dampfdrucks. Bei Hydrauliksystemen handelt es sich häufig um kleine Öffnungen, die Kavitation verursachen können (lokales Kochen). Diese Kavitation hat die gleichen Auswirkungen wie das Kochen und kann zu Lochfraßschäden an den Bauteilen in der Nähe des kavitierten Bereichs führen. Hydraulikflüssigkeit hat einen niedrigeren Dampfdruck, was hier hilft.
Gefrierpunkt: Es wäre nicht gut, wenn die Bremsleitungen Ihres Autos jedes Mal einfrieren würden, wenn es draußen kalt wird. Die meisten Hydraulikflüssigkeiten haben viel niedrigere Gefrierpunkte, um dies unter normalen Umständen zu verhindern.
Oxidation / Korrosion: Wasser als Elektrolyt verursacht Rost in den Leitungen, sobald unvermeidlich Luft in das System eindringt oder das System nicht ordnungsgemäß entlüftet wird. Wasser verstärkt auch die galvanische Korrosion, wenn im System unterschiedliche Metalle verwendet werden.
Schmierung: Hydraulikkomponenten verwenden Dichtungen und sind häufig mit Gleitstellen (z. B. Zylinder und Spulen) verbunden. Durch die Verwendung eines Öls als Fluid kann das Arbeitsfluid auch als Schmiermittel fungieren.
Organisches Wachstum: Wenn perfekt destilliertes Wasser und ein geschlossenes System garantiert werden könnten, wäre dies kein Problem. In der Praxis ist dies jedoch nie der Fall. Hydraulikflüssigkeiten auf Ölbasis fördern das organische Wachstum viel weniger als Wasser.
Wasser wird in einigen Systemen verwendet, in denen andere Überlegungen (z. B. einige Anwendungen in Lebensmittelqualität) die Oberhand haben. Für eine Vielzahl von Anwendungen sind jedoch Hydraulikflüssigkeiten auf Ölbasis aufgrund der obigen Konstruktionsüberlegungen die bessere Wahl.
In Bezug auf das historische Interesse wurde Wasser in den ersten hydraulischen Bremsen verwendet, und sehr bald wurden die offensichtlichen Probleme des Gefrierens (aufgrund der Umgebungstemperatur) und des Kochens (aufgrund des häufigen Einsatzes von Bremsen) offensichtlich.
Um ein Gefrieren zu vermeiden, wurden Alkohole und Glycerin / Wasser-Gemische verwendet, aber es waren immer noch Probleme erkennbar.
Auslaufen war eine davon, aber schon 1921 wurden Dichtungen entwickelt, um dies zu heilen.
Dies führte zur Weiterentwicklung der derzeitigen Optionen von Mineralölen (Citroen verwendet diese noch immer) sowie von Glykol / Ether- und Silikonprodukten.
Auch das Vorhandensein von Wasser in Hydraulikölbeschädigt die Systemkomponenten. Dann können Sie sich überlegen, was passieren wird, wenn Sie Wasser als Hydraulikflüssigkeit wählen. Abhängig von der Anwendung, die das System ausführen soll, wird eine Hydraulikflüssigkeit ausgewählt. Für Systeme, die bei hohen Temperaturen betrieben werden, können feuerfeste Flüssigkeiten verwendet werden, und für Systeme, die bei niedrigen Temperaturen betrieben werden, können Flüssigkeiten auf Erdölbasis verwendet werden. Wasser wird aus vielen Gründen als falsche Auswahl angesehen. Hydraulikflüssigkeit hat viele Funktionen wie Schmierung und Abdichtung, Wärmeübertragung und Stromerzeugung. Bei Verwendung von Wasser können die meisten dieser Funktionen jedoch nicht ausgeführt werden. Das Wasser verringert die Stärke des Schmierfilms und daher tritt eine innere oder äußere Leckage auf. Außerdem führen die Wassermoleküle zur Oxidation / Korrosion von Metalloberflächen.