Vzhledem k tomu, že globální problémy zvyšují ceny, zlepšení efektivity je vřele vítáno.
Ve světě maziv je uznávanou praxí hledat příležitosti k maximalizaci efektivity.
V automobilovém průmyslu, konkrétně v oblasti vývoje motorových olejů a převodových olejů, je účinnost již dlouho na ulici.
Ale co efektivita ve světě hydraulických kapalin?
Toto není tradiční oblast zvažování, pokud jde o zaměření na účinnost, ale účinné hydraulické kapaliny jsou něco, co by mohlo a mělo by být zváženo v našem nákladově ohleduplném světě. U hydraulických kapalin však není účinnost tak jednoduchá jako u tradičních kapalin.
U motorových a převodových olejů jsou hlavními faktory odporu a snížení tření. Zaměřením na snížení viskozity a snížení koeficientu tření lze účinně dosáhnout snížení účinnosti.
V hydraulickém systému je třeba vzít v úvahu dva konkurenční mechanismy: Za prvé, tradiční mechanismus účinnosti - kde je cílem pohybovat kapalinou čerpadlem s minimálním úsilím. Toto je známé jako Mechanická účinnost.
Druhým mechanismem, který je třeba řešit, je skutečná práce, kterou hydraulická kapalina vykonává. Kapalina začíná v jímce a poté se čerpá kolem systému, přičemž hydraulické válce pracují pod tlakem, než se vrátí do jímky. Hydraulický okruh není dokonalý, v jakékoli hydraulické součásti dochází ke ztrátám průtoku a dojde k úniku, což snižuje množství pracovní tekutiny, která se skutečně vrací přímo do jímky. Na každých deset litrů kapaliny čerpané na začátku okruhu se vrátí možná jen devět litrů. Toto je známé jako Objemová účinnost a v tomto příkladu je systém účinný pouze z 90%.
Oba tyto mechanismy je třeba vzít v úvahu a hlavním problémem je, že jsou protichůdné. Čím nižší je viskozita hydraulické kapaliny, tím je mechanicky účinnější. Kapaliny s nízkou viskozitou však snadno unikají ze systému, zatímco kapaliny s vysokou viskozitou jsou v této oblasti robustnější. To je nejlépe znázorněno na níže uvedeném grafu, Obrázek 1, , kde je vidět, že viskozita kapaliny působí protichůdně ve dvou mechanismech účinnosti.
Obrázek 1 — Graf vztahu viskozity k účinnosti
Přerušovaná čára, kterou lze vidět v grafu, je celková účinnost systému. To lze určit součinem objemové účinnosti a mechanické účinnosti
Celková účinnost = Mechanická účinnost * Objemová účinnost
Bílá zóna na grafu zvýrazňuje optimální viskozitu kapaliny pro dosažení maximální účinnosti.
V ideálním případě maximalizace bílé zóny poskytne efektivnější systém a umožní majitelům a operátorům snížit náklady na jejich provoz . Tradiční hydraulické kapaliny jsou monográdní formulace a budou mít index viskozity VI kolem 95.
Zvýšení VI formulace zvýší provozní rozsah kapaliny a nakonec zvýší optimální provozní zónu z hlediska účinnosti. Zvýšení VI sníží změnu viskozity v teplotním rozsahu a je znázorněno na níže uvedeném grafu, Obrázek 2 .
Červená čára je tradiční tekutina a zelená čára je vyšší optimalizovaná kapalina VI. Čím plošší čára, tím širší je optimalizovaný rozsah viskozity.
Obrázek 2 — Graf indexu viskozity ukazující optimalizovanou polohu viskozity k teplotě
Když se to převádí do původního grafu účinnosti, výsledkem je, že se objemová křivka a mechanická křivka sblíží a optimalizovaná provozní zóna se nakonec rozšíří, což dává operátorovi vyšší účinnost v širším teplotním rozsahu. Viz obrázek 3.
Vytvoření víceúrovňové hydraulické kapaliny je poměrně jednoduché, ale je nákladnější než monográdní ekvivalent. Zavedení polymerního modifikátoru viskozity a úprava směsi základního oleje umožní vytvoření víceúrovňové normy ISO 32/46/68 v závislosti na tom, co je pro zařízení potřeba.
Náklady na kapalinu mohou být na začátku vyšší, ale bylo vypočítáno, že účinnost by mohla být zvýšena až o 28% a provozní náklady by mohly být zvýšeny až o 2,7% u mobilních zařízení a 8,5% u stacionárních zařízení*.
Ve věku, kdy počet centů, zavedení vícestupňové hydraulické kapaliny stojí za seriózní zvážení, protože maximalizuje účinnost Váš systém a mohl by výrazně snížit provozní náklady.
Obrázek 3 — Graf optimalizovaného vztahu mezi viskozitou a účinností
Článek napsaný Andrewem Gelderem, technickým produktem a obchodním manažerem, Lubricants & Energy, IMCD
Tento článek byl původně publikován v časopise Lube Magazine UKLA z ledna 2023.