Dengan masalah global yang menaikkan harga, peningkatan efisiensi disambut hangat.
Di dunia pelumas, adalah praktik yang diterima untuk mencari peluang untuk memaksimalkan efisiensi.
Di sektor otomotif, dan khususnya dalam pengembangan oli mesin dan oli transmisi, efisiensi telah lama menjadi kata di jalan.
Tapi, bagaimana dengan efisiensi dalam dunia cairan hidrolik?
Ini bukan bidang pertimbangan tradisional dalam hal berfokus pada efisiensi, tetapi cairan hidrolik yang efisien adalah sesuatu yang dapat dan harus dipertimbangkan di dunia kita yang sadar biaya. Namun, dengan cairan hidrolik, efisiensi tidak mudah dicapai seperti cairan yang lebih tradisional.
Dengan oli mesin dan transmisi, faktor hambatan dan pengurangan gesekan adalah pertimbangan utama. Dengan berfokus pada pengurangan viskositas dan menurunkan koefisien gesekan, pengurangan efisiensi dapat dicapai secara efektif.
Dalam sistem hidrolik, ada dua mekanisme bersaing yang harus dipertimbangkan: Pertama, mekanisme efisiensi tradisional - di mana tujuannya adalah untuk memindahkan fluida melalui pompa dengan upaya minimum. Ini dikenal sebagai Efisiensi Mekanik.
Mekanisme kedua yang harus ditangani adalah pekerjaan sebenarnya yang dilakukan fluida hidrolik. Cairan dimulai di bak dan kemudian dipompa di sekitar sistem, mengoperasikan silinder hidrolik di bawah tekanan saat berjalan, sebelum kembali ke bak. Sirkuit hidrolik tidak sempurna, ada kerugian aliran yang terjadi dalam komponen hidrolik apa pun dan kebocoran akan terjadi, mengurangi jumlah fluida kerja yang benar-benar kembali langsung ke bak. Untuk setiap sepuluh liter cairan yang dipompa pada awal sirkuit, mungkin hanya sembilan liter yang akan kembali. Ini dikenal sebagai Efisiensi Volumetrik dan dalam contoh ini, sistem hanya 90% efisien.
Kedua mekanisme ini perlu diperhitungkan dan masalah utama adalah bahwa mereka bertentangan. Semakin rendah viskositas fluida hidrolik, semakin efisien secara mekanis. Namun, cairan viskositas rendah akan dengan mudah bocor keluar dari sistem, sedangkan cairan viskositas tinggi lebih kuat di area ini. Hal ini paling baik diilustrasikan pada grafik di bawah ini, Gambar 1, di mana dapat dilihat bahwa viskositas fluida bertindak secara kontradiktif dalam dua mekanisme efisiensi.
Gambar 1 — Grafik Hubungan Viskositas terhadap Efisiensi
Garis putus-putus yang dapat dilihat pada grafik adalah efisiensi keseluruhan sistem. Ini dapat ditentukan melalui produk Efisiensi Volumetrik dan Efisiensi Mekanik
Efisiensi Keseluruhan = Efisiensi Mekanik * Efisiensi Volumetrik
Zona putih pada grafik menyoroti viskositas optimal untuk fluida untuk memberikan efisiensi maksimum.
Idealnya, memaksimalkan zona putih akan memberikan sistem yang lebih efisien dan akan memungkinkan pemilik dan operator untuk mengurangi biaya operasi mereka . Cairan hidrolik tradisional adalah formulasi monograde dan akan memiliki Indeks Viskositas, VI, sekitar 95.
Meningkatkan VI dari suatu formulasi akan meningkatkan jangkauan operasi fluida dan pada akhirnya meningkatkan zona operasi optimal dalam hal efisiensi. Meningkatkan VI akan mengurangi perubahan viskositas pada rentang suhu dan ditunjukkan pada grafik di bawah ini, Gambar 2 .
Garis merah adalah fluida tradisional, dan garis hijau adalah fluida yang dioptimalkan VI yang lebih tinggi. Semakin datar garis, semakin lebar rentang viskositas yang dioptimalkan.
Gambar 2 — Grafik Indeks Viskositas menunjukkan viskositas yang dioptimalkan ke posisi suhu
Ketika ini diterjemahkan ke dalam grafik efisiensi asli, efeknya adalah kurva volumetrik dan kurva mekanis saling mendekat dan akhirnya zona operasi yang dioptimalkan sekarang menjadi lebih luas, memberikan operator lebih efisien pada rentang suhu yang lebih luas. Lihat Gambar 3.
Membuat fluida hidrolik multigrade cukup sederhana tetapi lebih mahal daripada setara monograde. Memperkenalkan Pengubah Viskositas polimer dan menyesuaikan campuran oli dasar Anda akan memungkinkan pembuatan ISO 32/46/68 multigrade tergantung pada apa yang dibutuhkan untuk peralatan.
Biaya cairan mungkin lebih tinggi sejak awal, tetapi telah dihitung bahwa efisiensi dapat ditingkatkan hingga 28% dan biaya operasional dapat ditingkatkan hingga 2,7% pada peralatan bergerak dan 8,5% pada peralatan stasioner*.
Di zaman di mana setiap hitungan sen, memperkenalkan cairan hidrolik multigrade patut dipertimbangkan secara serius, karena akan memaksimalkan efisiensi sistem Anda dan dapat mengurangi biaya operasional secara signifikan.
Gambar 3 — Grafik Hubungan Viskositas dengan Efisiensi yang Dioptimalkan
Artikel yang ditulis oleh Andrew Gelder, Manajer Produk & Penjualan Teknis, Pelumas & Energi, IMCD
Artikel ini awalnya diterbitkan di Majalah Lube edisi Januari 2023 UKLA.