Dieseleffekt Hydraulikzylinder
Der Dieseleffekt ist einer Ursache für den inneren Verschleiß von Hydraulikzylindern. Ihn zu verhindern ist Teil der Auslegung von hydraulischen Anlagen. Dies kann durch konstruktive Maßnahmen geschehen. Ebenso wichtig ist es jedoch, die Strömungen im System exakt im Voraus zu berechnen und es im Normalbetrieb nur innerhalb seiner Belastungsgrenzen zu betreiben.Öl + Druck = Explosion
Beim Dieseleffekt in einem Hydraulikzylinder handelt es sich chemisch-physikalisch tatsächlich um annähernd das Gleiche, wie es in Dieselmotoren herbeigeführt wird: Eine starke Kompression lässt ein Öl-Gas-Gemisch explodieren. Das Ergebnis sind zum einem hohe, zerstörerische Kräfte. Zum anderen produzieren diese Explosionen auch unerwünschte Partikel, die wieder zu Folgeschäden im Hydrauliksystem führen können.
Dieseleffekt Hydraulikzylinder: Luft ist erforderlich
Um Öl durch Kompression zum explosionsartigen Verbrennen zu bringen, ist Sauerstoff notwendig. Dieser kommt in einem geschlossenen Hydrauliksystem nur an einer Stelle vor: Oberhalb des Füllstands vom Hydrauliktank befindet sich normalerweise Außenluft mit einem Sauerstoffanteil von 21%. Dieser Sauerstoff ist unproblematisch, solange er nicht durch ungeschickte Konstruktionen in das Hydrauliköl unter gemischt wird. Wenn also Zuläufe zu weit oben angebracht werden und das Hydrauliköl wasserfallartig in das Reservoir läuft, kann es zu dieser unerwünschten Anreicherung des Öls mit Luft kommen.
Der übliche Weg der Luft in das Hydrauliksystem sind aber Undichtigkeiten. Diese treten vor allem an mechanisch belasteten Dichtungen, wie Dichtlippen von Hydraulikzylindern, auf. Besonders hier kann die Kavitation, als zweite Hauptursache für innere Beschädigungen, die Vorschädigung an den Dichtungen herbeiführen. Der Dieseleffekt im Hydraulikzylinder steht also nicht unmittelbar mit der Kavitation im Zusammenhang, solange das Öl entgast ist. Mittelbar kann sie aber durchaus eine Ursache für den Dieseleffekt sein.
Auch augenscheinlich intakte Dichtungen können durch die hohen Saugdrücke, welche beim Ausfahren des Hydraulikzylinders entstehen, Luftmengen in das Hydrauliköl zulassen. Eine optische Kontrolle reicht deshalb häufig nicht aus, um diese Leckagen zu finden und zu beheben.
Folgen vom Dieseleffekt bei Hydraulikzylindern
Die Explosionen, welche durch den Dieseleffekt herbeigeführt werden, sind mikroskopisch klein. Sie reichen aber aus, um Schockwellen zu erzeugen, welche Material von Dichtungen, Innenwänden oder den Hydraulikmotoren (radial oder linear) abtragen können. Diese Schädigungen bleiben lange unbemerkt, bis sie sich durch einen größeren Schaden bemerkbar machen. Hinzu kommt, dass das abgetragene Material sowie die Rückstände aus der Mikroexplosion das Hydrauliköl stark verschmutzen. Eine schnelle Schwarzfärbung des Hydrauliköls ist beispielsweise ein Indiz dafür, dass irgendwo im System ein Dieseleffekt auftritt.
Gegenmaßnahmen zum Dieseleffekt im Hydraulikzylinder
Die wichtigste Maßnahme zur Vermeidung des Dieseleffekts im Hydraulikzylinder ist das exakte Berechnen und Auslegen aller Strömungen und Komponenten. Nur wenn die Drücke und Gegendrücke bekannt und die Bauteile mit großzügigen Reserven ausgelegt werden, kann ein Gaseintritt weitestgehend vermieden werden. Dazu gehört auch die regelmäßige Wartung mit dem vorsorglichen Austausch von kritischen Komponenten, wie beispielsweise Dichtungen.
Darüber hinaus bietet die Hydrauliktechnik heute aber leistungsstarke Komponenten an, welche das Eingasen von Luft in das Hydrauliköl verhindern können. Dazu gehören beispielsweise Entlüftungsventile von Hydraulikzylindern oder Entgasungsmodule für Tanks und Leitungen. Spätestens nachdem der Dieseleffekt im Hydrauliksystem festgestellt wurde, sollten diese Module eingebaut werden.