对于企业而言,在某方面获得微小的性能提升,也可能存在盈利与亏损的天壤之别。因而,在实际工业和工程机械设备的应用中,减少液压系统中的能量损失,促进设备的节能和增效成为各企业关注的热点。
要想激发液压系统更高的性能和能效,液压油的选择至关重要。液压泵将电动机或内燃机输入的机械能转换为液压能,液压执行机构(油缸/马达)再将液压能转换为输出的机械能。
在能量转换过程中,液压泵的效能无法达到100%。常见的齿轮泵在这一过程中的能效仅为60-80%,柱塞泵也仅为75-90%。
造成能源损失的原因有两点,一是能量在摩擦中损失也被称为机械损失。而是液体在泵内泄漏造成的能量损失也被称为容积损失。
而泵内机械和容积损失的量取决于液压油的粘度和润滑性:液压油粘度越高,机械损失越高;而液压油粘度越低,容积损失则越高。
然而想要液压油保持在最佳效率的范围并非易事。由于液压油的粘度会随温度的变化而变化,温度升高,粘度降低,而温度降低时,粘度升高。
因此,往往通过加入特殊的、增强粘度的添加剂来增强高温和低温状态下的液压油粘度测定结果,但在使用过程中,这些添加剂往往会受制于剪切力造成的负作用,令实际效果大打折扣。
粘度与温度变化的对应关系也称为流体的粘度指数(VI),相比粘度指数(VI)较低的液压油,具有较高粘度指数(VI)的液压油,其粘度随温度变化的速度较慢。然而,即使获得了高VI的液压油,也不能高枕无忧。
由于VI改进剂受到剪切的长久影响会对液压系统造成严重的影响。剪切力增强会降低液压油的粘度和耐高温特性,液压油的工作稳定范围会随之减小,从而会造成设备在高温操作环境中磨损。
剪切不稳定的液压油的粘度在设备运行后很短的时间内就会大幅下降,甚至无法达到ISO粘度级别的标准;而能保证剪切稳定的液压油,其粘度能在整个试验过程中保持一致。因此,在选用高VI液压油之前判断他们的剪切稳定性也同样格外重要。