Pourquoi les systèmes hydrauliques utilisent-ils un fluide spécial - qu'est-ce qui ne va pas avec l'eau?

En tant que profane de l'hydraulique pensant aux systèmes hydrauliques, il semble que le facteur important soit d'avoir un liquide qui ne comprime pas beaucoup ou pas du tout. L'eau ne répond-elle pas à cette exigence et quelles autres propriétés le liquide devrait-il avoir (le cas échéant) que l'eau ne possède pas?

L'eau répond aux exigences de faible compressibilité, mais il existe de nombreuses autres considérations dans la conception d'un système hydraulique:

• Point d'ébullition / pression de vapeur: si le système se réchauffe pendant le fonctionnement, le fluide peut bouillir, ce qui entraîne une compressibilité élevée et donc une diminution de l'efficacité du système hydraulique. Le fluide hydraulique a un point d'ébullition plus élevé que l'eau pour aider à lutter contre cela. Le concept de pression de vapeur y est lié. Les systèmes hydrauliques impliquent souvent de petits orifices, ce qui peut provoquer une cavitation (ébullition localisée). Cette cavitation a les mêmes effets que l'ébullition et peut endommager les composants près de la région cavitée. Le fluide hydraulique a une pression de vapeur plus faible qui aide ici.

• Point de congélation: ce ne serait pas une bonne chose si les conduites de frein de votre voiture gèlaient à chaque fois qu'il faisait froid dehors. La plupart des fluides hydrauliques ont des points de congélation beaucoup plus bas pour éviter que cela ne se produise dans des circonstances normales.

• Oxydation / corrosion: L' eau, étant un électrolyte, provoquera de la rouille à l'intérieur des conduites dès que de l'air fuit inévitablement dans le système ou que le système n'est pas saigné correctement. L'eau aggravera également la corrosion galvanique lorsque des métaux différents sont utilisés dans le système.

• Lubrification: les composants hydrauliques utilisent des joints et impliquent souvent des interfaces coulissantes (cylindres et bobines, par exemple). L'utilisation d'une huile comme fluide signifie que le fluide de travail peut également fonctionner comme lubrifiant.

• Croissance organique: si de l'eau parfaitement distillée et un système fermé pouvaient être garantis, ce ne serait pas un problème. Mais en pratique, ce n'est jamais le cas. Les fluides hydrauliques à base d'huile sont beaucoup moins propices à la croissance organique que l'eau.

L'eau est utilisée dans certains systèmes où d'autres considérations l'emportent sur celles-ci (par exemple, certaines applications de qualité alimentaire), mais pour une grande variété d'applications, les fluides hydrauliques à base d'huile sont le meilleur choix en raison des considérations de conception ci-dessus.

En termes d'intérêt historique, l'eau a été utilisée dans les premiers freins hydrauliques et très vite les problèmes évidents de gel (en raison de la température ambiante) et d'ébullition (en raison de l'utilisation intensive des freins) sont devenus évidents.

Pour commencer à éviter le gel, des alcools et des mélanges glycérol / eau ont été utilisés, mais les problèmes étaient toujours évidents.

Les fuites en étaient une, mais des joints ont rapidement été développés pour y remédier, en 1921.

Cela a conduit à la progression vers les options actuelles d'huiles minérales (Citroën les utilise toujours) ainsi que de produits glycol / éther et silicone.

Voir: https://www.total.co.in/advice/brake-fluid.html

https://didyouknowcars.com/the-history-of-brakes/

Même la présence d' eau dans l'huile hydrauliqueendommagera les composants du système. Ensuite, vous pouvez penser à ce qui se passera lorsque vous choisirez l'eau comme fluide hydraulique. Un fluide hydraulique est sélectionné en fonction de l'application que le système effectuera. Pour les systèmes fonctionnant à haute température, des fluides résistant au feu peuvent être utilisés et pour les systèmes fonctionnant sous des fluides à base de pétrole à basse température peuvent être utilisés. L'eau est considérée comme une mauvaise sélection pour de nombreuses raisons. Le fluide hydraulique a de nombreuses fonctions telles que la lubrification et l'étanchéité, le transfert de chaleur et la production d'énergie. Mais, tout en utilisant de l'eau, la plupart de ces fonctions ne peuvent pas être réalisées. L'eau réduira la résistance du film lubrifiant et donc des fuites internes ou externes se produiront. De plus, les molécules d'eau entraîneront une oxydation / corrosion des surfaces métalliques.