בראש ובראשונה, מכיוון שרכשתם מנוע הידראולי, יש להשתמש בו כמנוע. משאבות ומנועים שונים מהותית בעיצובם ואינם ניתנים להחלפה מלאה. בפועל, רק משאבות גלגלי שיניים יכולות לתפקד כמנועים הידראוליים, בעוד משאבות בוכנה ומשאבות שבשבת אינן מתאימות לחלוטין ליישומי מנוע. מנוע הוא מנוע, ומשאבה היא משאבה. אם להשתמש באנלוגיה לרכב: לעולם לא היינו מצפים שמתנע מכונית ימשיך לפעול כאלטרנטור לאחר התנעת המנוע.
שני תרחישים לשימוש במנועים הידראוליים כמשאבות:
בקרת לחץ במערכות גלגל תנופה אינרציאלי כאשר מנוע הידראולי מניע גלגל תנופה גדול, ניתוק פתאומי של אספקת השמן למנוע עלול לגרום לזינוק לחץ מסוכן (תאורטית אינסופי) עקב האינרציה של גלגל התנופה, שעלול לגרום נזק לרכיבים. תופעה זו מקבילה לכוח האלקטרו-מוטיבי האחורי (EMF) שנוצר בעת ניתוק רכיבים אינדוקטיביים (למשל מנועים או שסתומי סולנואיד) במעגלים חשמליים - אנרגיה מאוחסנת יוצרת מתחים גבוהים במיוחד שעלולים להרוס אלקטרוניקה רגישה אם אינה מנוהלת.
דוגמה נוספת היא מערכות הנעה הידרוסטטית (למשל, במכסחות דשא). כאשר המשאבה מפסיקה לספק שמן, אנו רוצים שהציוד יאט בהדרגה במקום להפסיק בפתאומיות. כאן, המנוע חייב לעבור למצב משאבה כדי לספוג אנרגיה בהדרגה, מה שמאפשר האטה חלקה.
פתרון: התקן שסתום בטיחות במערכת כדי להגביל את הלחץ המרבי. לחץ עודף יכול להיות מאוחסן במצטבר או להתפזר כחום באמצעות שסתום הקלה.
מערכת גלגל תנופה אינרציאלית
מערכות מיתוג מקורות כוח מרובות (מקרים נדירים) מערכת הנעה של משאית לאחרונה שתכננתי מדגימה את התרחיש הזה: שלושה מקורות כוח עצמאיים מניעים את המשאית באמצעות שרשרת גלילה.
שלב 1: צילינדר הידראולי דוחף את המשאית לתנועה.
שלב 2: מנוע סרוו חשמלי מדויק ממקם את המשאית לעיבוד שבבי.
שלב 3: מנוע הידראולי מאפס את המשאית כדי להתחיל מחדש את המחזור. למרות שהמנוע ההידראולי פועל פחות מ-10% מזמן המחזור הכולל, הוא נשאר מחובר לאורך כל התהליך. לפיכך, הוא פועל למעשה כמשאבה במשך 90% מהזמן.
תופעת קוויטציה קוויטציה מתרחשת בדרך כלל כאשר משאבה שואבת שמן ממאגר עם אספקה לא מספקת. המשאבה מנסה למשוך שמן באמצעות ואקום, אך בשל חוסר הדחיסה של השמן, טמפרטורות גבוהות מקומיות מאדות את השמן ויוצרות בועות. בועות אלו קורסות באלימות באזורי לחץ גבוה, גורמות לגלי הלם ולפגיעה במשאבה.
סיבות לקוויטציה:
נפח שמן לא מספיק במאגר
מסנן קו יניקה סתום
מסננת יניקה חסומה
נשימה סתומה או חסרה
קווי יניקה ארוכים מדי
קוטר קו יניקה בגודל נמוך
משאבה מותקנת מעל מפלס השמן במאגר (חסרה יכולת ניפוח עצמי)
אמצעי מניעה:
בדוק באופן קבוע מסננים, נושמים ומפלסי שמן (מומלץ כחלק מלוחות הזמנים של תחזוקה).
ודא שלכניסת המשאבה יש ראש לחץ חיובי (מפלס שמן המאגר מעל יציאת היניקה של המשאבה) במהלך התכנון, ומזער את ירידת הלחץ בקו היניקה. מהירות קו היניקה האידיאלית צריכה להיות ≤1.5 מ'/שניה, עם ירידת לחץ ≤6.9 kPa (קבע את קוטר הצינור באמצעות מחשבוני צינור).
הערה מיוחדת: אפילו שימוש קצר טווח במשאבה כמנוע מצריך מניעת קוויטציה. אם אילוצי מקום מחייבים שימוש במנוע כמשאבה, לרוב נדרשים קטרים גדולים יותר של צינורות כדי לפצות על הפסדי לחץ בקווי יניקה ארוכים.
חששות ליעילות המנוע מאחר שמנועים אינם מותאמים לפעולת המשאבה, היעילות שלהם בדרך כלל נמוכה ב-10%-20% מהערכים המדורגים (משתנה בהתאם ללחץ ולזרימה). פעולה לא יעילה מייצרת עודף חום, המצריך פיזור באמצעות מחליפי חום בלחץ גבוה או קווי החזרה נוספים. אם מנוע חייב לפעול לאורך זמן כמשאבה, מערכת קירור ייעודית היא חובה.
