Lastschwankung: Hydraulische Kolbenmotoren arbeiten am effizientesten in der Nähe ihrer Nennlastkapazität, da hier ihre Konstruktionsparameter optimiert sind. Wenn die Last von diesem optimalen Punkt abweicht – sei es leichter oder schwerer – nimmt tendenziell die Effizienz des Motors ab. Bei geringerer Last arbeitet der Motor mit einem geringeren Prozentsatz seiner Nennleistung. Dies kann aufgrund höherer relativer Verluste im Vergleich zur Leistungsabgabe zu einer erhöhten internen Leckage im Motor führen. Interne Leckagen entstehen durch Abstände zwischen Hochdruck- und Niederdruckbereichen des Motors, die bei Betrieb unter optimalen Lastbedingungen stärker ausgeprägt sind. Daher stellt die Auswahl eines Motors mit geeigneter Größe für den erwarteten Lastbereich sicher, dass er unter verschiedenen Betriebsbedingungen näher an seinem Spitzenwirkungsgrad arbeitet.
Druck und Geschwindigkeit: Der Wirkungsgrad hydraulischer Kolbenmotoren wird maßgeblich vom Betriebsdruck und der Geschwindigkeit beeinflusst. Höhere Drücke können zu einer erhöhten internen Leckage führen, wenn Flüssigkeit durch die Zwischenräume zwischen beweglichen Komponenten wie Kolben und Zylinderwänden strömt. Diese Verluste verstärken sich bei höheren Drücken aufgrund der höheren Viskosität der Hydraulikflüssigkeit, was die Reibungsverluste im System erhöht. Ebenso können sich höhere Betriebsgeschwindigkeiten auf den volumetrischen Wirkungsgrad auswirken – die Fähigkeit des Motors, Flüssigkeit effizient zu verdrängen. Bei höheren Drehzahlen kann es für den Motor schwierig sein, optimale Flüssigkeitsverdrängungsraten aufrechtzuerhalten, was zu höheren mechanischen Verlusten und einem geringeren Gesamtwirkungsgrad führt. Durch die richtige Systemkonstruktion, einschließlich der Auswahl von Komponenten, die für die erwarteten Druck- und Geschwindigkeitsbereiche ausgelegt sind, können diese Effizienzverluste abgemildert werden.
Temperatur: Die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit wirkt sich direkt auf deren Viskosität aus, was wiederum Auswirkungen auf die Effizienz hydraulischer Kolbenmotoren hat. Mit steigenden Betriebstemperaturen nimmt die Flüssigkeitsviskosität ab, was möglicherweise zu höheren internen Leckagen und Reibungsverlusten im Motor führt. Höhere Temperaturen können sich auch auf die Wärmeausdehnung von Komponenten auswirken, die Abstände verändern und möglicherweise die internen Leckpfade vergrößern. Umgekehrt kann der Betrieb bei niedrigeren Temperaturen eine zusätzliche Energiezufuhr erfordern, um die Flüssigkeitsviskosität und die Betriebseffizienz aufrechtzuerhalten. Die Überwachung und Steuerung der Flüssigkeitstemperatur durch wirksame Kühlsysteme oder Betriebspraktiken – wie die Aufrechterhaltung angemessener Flüssigkeitsstände und die Verwendung von Temperatursensoren – trägt dazu bei, diese Effizienzverluste zu mildern und eine gleichbleibende Motorleistung bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen sicherzustellen.
Art der Steuerung: Der Wirkungsgrad hydraulischer Kolbenmotoren kann je nach Art des verwendeten Steuerungssystems – offener oder geschlossener Regelkreis – erheblich variieren. Open-Loop-Systeme arbeiten typischerweise mit festen Durchflussraten und Drücken, unabhängig von den tatsächlichen Lastanforderungen. Dies kann in Zeiten unterschiedlicher Lasten oder Betriebsbedingungen zu Energieineffizienzen führen, da überschüssige hydraulische Energie umgeleitet oder über Entlastungsventile abgeführt wird. Im Gegensatz dazu überwachen Systeme mit geschlossenem Regelkreis kontinuierlich die Lastanforderungen und passen Flüssigkeitsfluss und -druck entsprechend an das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Drehzahl an. Durch die Optimierung des Energieverbrauchs und die Minimierung unnötiger Verluste bieten Systeme mit geschlossenem Kreislauf im Allgemeinen eine höhere Effizienz im Vergleich zu Systemen mit offenem Kreislauf. Diese Systeme ermöglichen eine präzise Steuerung des Motorbetriebs, stellen sicher, dass der Energieverbrauch genau an den tatsächlichen Lastanforderungen ausgerichtet ist und reduzieren den Gesamtenergieverbrauch.
