Jak działa silnik hydrauliczny?

Silnik hydrauliczny zamienia energię potencjalną lub kinetyczną cieczy w energię mechaniczną. Jest przeznaczony do stosowania w układach hydraulicznych urządzeń i maszyn, które wykorzystujemy w najróżniejszych gałęziach przemysłu, jego konstrukcja pozwala na wykorzystanie go jako urządzenia zasilającego. Zasada działania silnika hydraulicznego to odwrotność pracy pompy hydraulicznej, silnik zamienia wysokie ciśnienie na siłę mechaniczną w ruchu obrotowym. Co warto wiedzieć o silnikach hydraulicznych?

Silnik hydrauliczny – podstawowe zasady działania

W każdym silniku hydraulicznym znajdują się szczelnie oddzielone od siebie komory robocze, w których odbywa się ruch cieczy – jest ona wypierana przez elementy robocze. Silniki hydrauliczne, podobnie jak pompy, mogą posiadać stałą lub zmienną objętość roboczą, która określana jest jako chłonność. W pierwszym przypadku prędkość silnika zależy tylko i wyłącznie od natężenia przepływu cieczy roboczej, natomiast w przypadku silnika o zmiennej chłonności jego prędkość może ulegać zmianie niezależnie od natężenia przepływu. W silnikach szybkoobrotowych regulacja chłonności jest płynna, a w silnikach wolnoobrotowych mamy do czynienia z regulacją stopniową (polega ona na wyłączeniu części cylindrów z pracy). W silnikach jednorzędowych regulacja jest możliwa w przypadku konstrukcji wielokrotnego działania (każdy aktywny zespół wyporowy wykonuje więcej niż jeden cykl roboczy w czasie jednego obrotu wałka wyjściowego silnika), natomiast w silnikach wielorzędowych odbywa się ona przez wyłączenie całego rzędu cylindrów.

Charakterystyka silników hydraulicznych

To, co charakteryzuje silnik hydrauliczny, to przede wszystkim moc, moment obrotowy, najwyższe ciśnienie, przy którym silnik może pracować i najwyższa prędkość obrotowa – mówi nam przedstawiciel firmy Bipromasz z Bydgoszczy. Ważna jest także wspomniana już chłonność silnika, czyli ilość cieczy, która jest potrzebna do wykonania jednego obrotu silnika. Chłonność zależy więc od wymiarów geometrycznych silnika, mówiąc dokładniej, od objętości jego przestrzeni roboczej. Znając chłonność i ilość cieczy, jaka jest dostarczana do silnika, możemy obliczyć jego teoretyczną prędkość obrotową. Prędkość rzeczywista jest zawsze mniejsza (występują straty hydrauliczne, spadek ciśnienia powstały wskutek przepływu cieczy przez kanały silnika i straty mechaniczne, które powstają wskutek tarcia elementów silnika), a jej stosunek do prędkości teoretycznej określamy jako sprawność obrotową silnika.

Na koniec warto wspomnieć o klasyfikacji. Generalnie dzielimy je na silniki hydrauliczne ogólnego przeznaczenia i silniki hydrauliczne specjalne. Kolejny podział, który dotyczy obu grup, to podział na silniki stałej i zmiennej chłonności. W obydwu grupach znajdziemy silniki o jednym lub dwóch kierunkach przepływu. Warto dodać, że silniki o stałej chłonności są budowane jako tłokowe, zębate, śrubowe i łopatkowe, a silniki o zmiennej chłonności buduje się wyłącznie jako tłokowe lub łopatkowe.