【第九章】
静液压驱动装置的
传输介质—液压油
了解静液压传动系统
对传输介质的要求
液压技术的发展是一个元件与工作介质互相适应和协调发展的历史，液压介质性能水平的提高对于现代液压技术的发展同样功不可没。
液压技术的基本原理对于液压介质的要求其实很简单，但是一旦进入实际的工程化的装置后，静液压驱动系统对传输介质的功能和品质要求的内容、项目和苛刻程度就会大大增加。
因而，液压介质自身的传动特性对于静液压驱动的应用起到关键作用。
让我们一同开始研读王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书的第九章：静液压驱动装置的传输介质，了解静液压传动系统对传输介质的要求。
原理
静液压驱动装置的基本工作原理是通过封闭在液压泵、液压马达等能量转化元件的工作腔体和连接管道内的液体的压力能（内势能）传输动力功率。
这样的液体被称为工作介质，“介”取中介的含义。如同在其他液压装置和系统中一样，液压介质是静液压驱动装置中的一个重要组成环节。
与同处流体动力传动和控制领域的气动技术相比较，两者的许多元器件的结构原理相似，但工作介质却很不相同。
它们的名称就是取自介质的分野：液压技术的介质是液体，气动技术的是气体。液体和气体在力学特性方面的最大区别在于液体体积的可压缩性极小而气体的则很大。
结构相似的液压和气动元件由于使用了秉性不同的工作介质而具有十分明显的行为差异，由此也可看出工作介质对于整个系统和装置性能所具有的重要影响。
由于世间各物之间都不可避免的、有时还是人为的存在着互相渗透与掺和，也由于各种实际物质的性状都会受到环境因素或大或小的影响。
所以严格地说，无论是实用的液压还是气动介质，都并非为理想的纯粹和稳定的液相或气相物质，而全是一些固态、液态和气态物质共存的混合物，只是各相物质的比例不同而已。
在主体介质中混入其他相态的物质在大多数情况下都是有害的，并需要采取措施予以避免和清除，如液压介质中混入的气体、气动介质中的水分、尤其是固相的粉尘和磨粒；
但也有一些是有意添加的，如气动介质中的润滑油雾滴、液压介质中的纳米级固态减摩剂和未来可能推广的某些电流变、磁流变液体介质中的电敏和磁敏微粒等等。
对于液压工作介质的基本要求
液压工作介质的主要功能是实现能量的转化和动力功率的可控制的传输，但同时还必须兼有润滑液压元件中相互运动的零部件耦合副、防止零件表面锈蚀、导出元件内部热量乃至实现间隙密封等多项附加功能。
对其的基本要求如下：
此点即为运动黏度受温度的影响应该较小。运动黏度是液压介质最重要的动力学指标之一。
运动黏度过大，则流动迟滞，介质本身的流动过程所消耗的能量增加，系统的机械效率恶化；
而运动黏度过小，一则容易泄漏，二则润滑性能下降，对于效率同样不利。运动黏度与温度关系密切，现代静液压驱动装置被要求在很宽的环境温度范围内工作。
加上由功率损耗引起的升温，实际运行中工作介质的温度变化还要更大。黏温特性良好的工作介质能在环境温度变化较剧烈时，
将其运动黏度的变化仍然保持在一个较小的范围内，使得液压设备能够稳定地工作而只有较小的摩擦和泄漏损耗。
液压元件中无论是滚动体、由动力油膜润滑的相对滑动的部件还是静压轴承，都要依靠工作介质进行润滑。
润滑性能的优劣决定了同种液压元件在使用矿物型和合成烃型液压油时，能具备较之使用其他水基等液压介质时高得多的性能指标。
高性能的液压油中都含有抗磨成分，使元件中的承载零部件在高极压、高滑摩功的严酷条件下仍能正常工作并具有较高的机械效率。
包括化学成分方面的氧化安定性、水解安定性和物理、力学方面的剪切安定性、极压安定性以及综合的热稳定性等。早期的矿物型液压油的安定性较差，当用于油箱很大，油液单元体受载频率不高的开式回路系统时尚可应付，用于循环频率很高的闭式回路系统中时各项性能劣化得则很快，换油周期较短。现在的优质液压油在这方面已有很大的改善。
这是专门针对矿物型和合成烃型液压油的一个要求。对于已经是乳化液的某些难燃型液压介质则反过来要求其在运行中保持成分和性状的稳定而不出现离析现象。
工作介质不仅本身不允许对于在液压元器件内可能接触到的各种材料的零部件具有腐蚀性，还应保护这些零部件不受可能侵入的其他化学物质的腐蚀。
液压介质在生产、储运和运行中都不可避免地要接触空气并必然要容纳一部分空气。存在于液压介质中的空气具有溶解和混合两种形态。液压介质可溶解的空气的体积比相当高，如矿物型和合成烃型液压油可达7–12%，但质量比却只有万分之几。这种溶解态的微量空气在液压介质中几乎是与生俱来的，对于液压介质的性能的影响很有限，至少是目前还不十分明确其影响程度。但液压介质中常以悬浮气泡形式存在的混合态气体对于元件和系统则有明显的危害，必须在系统运行前和运行中每一次接触大气时尽可能彻底地排除。液压介质的抗起泡性体现了其拒斥气体混入的本领，而气体释放性则表征了它排除已混入的气体的能力。
当前液压元器件中密封件的材料都是高分子有机物质，如橡胶、工程塑料等，过滤器中则使用许多纸基材料和有机黏合剂。
此处的相容性系指要求液压介质不应使它们发生足以造成功能失效和劣化的溶胀、变形、软化、脆化、开裂等外形或内质的变化，也不会离析出足以影响液压介质和相配合零部件性能的有害物质。
不过在实践中，更多的做法并不是选择或调配液压介质来适应元件中既有的密封件材质，而是反过来选用适当材质的密封件来适应既定的液压介质，并为规定使用不同类型的液压介质的液压元器件装用不同材质的密封件。
因此，相容性并不是完全针对于液压介质单方面的要求，现在的发展趋势反而是要求液压元件和系统能适应多种液压介质。
例如在某些军用车辆就使用柴油机的润滑油（“柴机油”）兼作液压系统的工作介质，以减轻后勤负担。
顺便提及，不仅是密封件，而且所有可能与液压介质直接接触的零部件其实都有相容性的问题，如前文中的润滑、防腐等项已有述及。
另一个事例就是铜等一些重金属元素对于矿物型和合成烃型液压油中的某些成分具有催化触媒的作用，长期接触会促使液压油分子裂解，性能劣化。
因此液压系统中应避免使用没有防护层的铜制管道和冷却器。
高洁净度和相关的低含杂率其实是对于任何一种物料都应有的基本品质要求，实践证明，液压系统80%以上的故障都是由于液压介质被杂物污染所致。
但实践中同时也表明，液压介质中95%以上的污染物都是外来的，源自液压元件和系统在制造、使用和维修过程中的不当操作。
因此对于液压介质的要求除了初始洁净度以外，还有一项以过滤方式去除污染物恢复洁净度的可过滤性的要求。
对于常用的矿物型和合成烃型液压油，经常需要滤除的是各种固体污物和液相的水分；
包括价格低廉、换油周期长等。
除了以上这些偏重于性能的指标外，基于环境保护的要求也越来越多地被提上议事日程。
液压介质起码应该是对于环境无毒和无腐蚀性的，进一步的要求则是可回收再生、可生物降解的性能等等。
适用于静液压驱动装置的液压介质主要是矿物型的和合成烃型液压油，也就是本书中所泛指的“液压油”。
除了不具备抗燃性能、黏温指数略逊于某些难燃液压液和不易降解外，它们有着最好的综合技术和经济指标。植物型液压油的出现和使用，更提升了它们的环境友好性。
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传动介质的洁净度对
静液压系统的运行的
影响程度如何？
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