Fundamentos y Componentes Clave de los Sistemas Hidráulicos Industriales y Vehiculares

Fundamentos y Componentes Clave de los Sistemas Hidráulicos

Componentes Esenciales de un Circuito Hidráulico

Los elementos fundamentales que constituyen un sistema hidráulico son:

• Líquido hidráulico
• Bombas hidráulicas
• Filtros
• Acumuladores y depósitos
• Enfriadores e intercambiadores de aceite
• Tuberías
• Actuadores y válvulas

Concepto de Transmisión Hidráulica a Distancia

La hidráulica permite transmitir y controlar fuerza y movimiento a distancia mediante un fluido presurizado.

Clasificación y Propiedades de los Fluidos Hidráulicos

Aceites Minerales

Son fluidos derivados del petróleo, refinados y aditivados para mejorar su lubricidad, resistencia a la oxidación y estabilidad térmica.

Normativa CETOP RP7SH para Aceites Minerales

Esta norma clasifica los aceites según sus aditivos:

• H: Sin aditivos.
• HL: Con aditivos anticorrosivos.
• HM: Con aditivos antidesgaste.
• HV: Con viscosidad mejorada.

Líquidos Más Utilizados en Circuitos Hidráulicos

Se emplean principalmente:

1. Minerales
2. Sintéticos
3. Emulsiones
4. Biodegradables

Fluidos con Alta Resistencia a la Inflamación

Se clasifican según la norma y son:

HFA, HFB, HFC, HFD.

Composición del Fluido HFD

Corresponde a aceites sintéticos resistentes al fuego.

Características de los Aceites Biodegradables (HE)

Son fluidos hidráulicos ecológicos, recomendados en zonas sensibles al medioambiente. Sus características incluyen:

• Degradables.
• No tóxicos.
• Alta lubricidad.
• Buen comportamiento térmico y oxidativo.
• Menor impacto ecológico.

Propiedades Fundamentales de los Líquidos Hidráulicos

Las propiedades cruciales para el rendimiento son:

• Viscosidad.
• Estabilidad térmica y química.
• Protección anticorrosiva.
• Baja compresibilidad.

Principios Operacionales y Componentes

Principio Hidráulico Central

Se basa en el Principio de Pascal, que implica presión uniforme, y la conservación de energía y caudal constante.

Misión de las Bombas Hidráulicas

Su función principal es transformar energía mecánica en energía hidráulica, impulsando el fluido a presión.

Diferencias entre Tipos de Bombas Hidráulicas

Las bombas se distinguen por su capacidad de caudal:

• De caudal fijo: Entregan un caudal constante de líquido (ej. bombas de engranajes).
• De caudal variable: El caudal puede regularse según la demanda del sistema.

Funcionamiento de Tipos Comunes de Bombas (Uso Vehicular)

Los tipos más utilizados y su funcionamiento son:

1. Engranajes: Los engranajes giran, el aceite entra en el espacio entre los dientes y sale a presión.
2. Rotor: El rotor gira, atrapa el aceite y lo empuja hacia la salida.
3. Paletas: Las paletas se mueven y empujan el aceite.
4. Tornillo: El aceite entra, pasa por las roscas y sale a presión.
5. Pistones:
   • Axial: El bloque de pistones gira, moviéndose hacia adelante y atrás, succionando y empujando el aceite.
   • Radial: Los pistones se mueven hacia adentro y afuera, bombeando el aceite.

Misión de los Filtros Hidráulicos

Su misión es filtrar impurezas del aceite para evitar el desgaste de los componentes.

Tipos de Filtros Hidráulicos en Vehículos

Se utilizan filtros en diferentes puntos del circuito:

• De aspiración.
• De retorno.
• De presión.
• De respiradero.

Funciones del Depósito de Líquido Hidráulico

El depósito cumple varias funciones vitales:

• Almacena el fluido.
• Enfría el fluido.
• Permite la decantación del aire.

El depósito de líquido dispone de respiradero, filtro y tapón de vaciado.

Compensación Térmica en Depósitos

Debido al calor, el líquido y el aire se expanden. Por ello, los depósitos disponen de un espacio libre (cámaras de expansión) y respiraderos con filtro para compensar la dilatación del fluido.

Enfriadores e Intercambiadores de Aceite

Su función es mantener la temperatura (Tª) del aceite y evitar sobrecalentamientos.

Acumuladores Hidráulicos y sus Funciones

Son dispositivos que almacenan energía hidráulica en forma de presión. Sus funciones incluyen:

• Mantener la presión constante.
• Compensar fugas o pérdidas.

Tipos de Acumuladores Hidráulicos

Existen varios tipos:

• Acumulador de peso.
• Acumulador de muelle.
• Acumulador de pistón y gas a presión.
• Acumulador de membrana o diafragma.

Comparativa: Hidráulica vs. Neumática

Diferencias entre Circuitos Hidráulicos

La distinción principal radica en el estado del fluido:

• Centro abierto: El fluido circula libremente sin presión cuando la bomba está inactiva.
• Centro cerrado: El fluido está siempre bajo presión, incluso en reposo.

Diferencias Generales entre Hidráulica y Neumática

Diferencias en Válvulas Hidráulicas y Neumáticas

Las válvulas hidráulicas manejan líquidos incompresibles y soportan mayor presión y precisión. Las válvulas neumáticas usan aire comprimido, son más rápidas, ligeras y limpias, pero menos potentes.

Aplicaciones y Riesgos

Ejemplos de Sistemas Hidráulicos en Vehículos

La hidráulica es fundamental en:

1. Dirección asistida.
2. Frenos hidráulicos.
3. Suspensión hidráulica.
4. Transmisiones hidráulicas.
5. Sistema de embrague hidráulico.

Riesgos de Fugas de Líquido a Alta Presión

Una fuga de líquido a alta presión puede causar:

• Pérdida de presión en el sistema.
• Contaminación del entorno o del fluido.
• Riesgo de accidentes graves (inyección de fluido).

Energía de Transmisión

Lo que se usa en hidráulica para transmitir energía es un fluido hidráulico (aceite o fluido especial), bajo presión.