Jeder mit mechanischen Grundkenntnissen weiß, dass Energie in verschiedene Formen umgewandelt werden kann. Die Anwendung dieses Wissens auf hydraulische Systeme erklärt den Leistungsverlust am besten. Ein Leistungsverlust in einem Hydrauliksystem führt zu Energieverlusten und verringert die Gesamteffizienz des Systems. Darüber hinaus wird diese verlorene Energie in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperatur des Hydrauliköls ansteigt, was zu einer Verschlechterung des Öls und letztendlich zu einer Fehlfunktion der Ausrüstung führt. Daher sollte beim Entwurf eines Hydrauliksystems neben der Erfüllung der Betriebsanforderungen auch die Minimierung des Leistungsverlusts im Vordergrund stehen.
Aus der Sicht der Stromquelle -der Pumpe- und unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Aktoren erfordert das System manchmal eine hohe Durchflussrate und einen niedrigen Druck, während es manchmal eine niedrige Durchflussrate und einen hohen Druck erfordert. Daher ist eine druckbegrenzende Verstellpumpe vorzuziehen, da ihre Durchflussrate mit dem Systemdruck variiert. Wenn der Systemdruck sinkt, ist die Durchflussrate höher und erfüllt so die Anforderungen des Aktuators an einen schnellen Hub. Wenn der Systemdruck steigt, verringert sich die Durchflussrate entsprechend und erfüllt so die Arbeitshubanforderungen des Stellantriebs. Dadurch werden die Betriebsanforderungen des Stellantriebs erfüllt und gleichzeitig ein angemessener Stromverbrauch gewährleistet.
Hydrauliköl erfährt beim Durchströmen verschiedener Hydraulikventile zwangsläufig Druck- und Strömungsverluste, die einen erheblichen Teil des gesamten Energieverlusts ausmachen. Daher sind die Auswahl geeigneter Hydraulikkomponenten und die Einstellung des Drucks der Druckventile von entscheidender Bedeutung für die Reduzierung des Leistungsverlusts. Durchflussventile sollten auf der Grundlage des Durchflussregulierungsbereichs des Systems ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass ihr minimaler stabiler Durchfluss den Betriebsanforderungen entspricht. Druckventile sollten für den niedrigstmöglichen Druck gewählt werden und gleichzeitig die normalen Betriebsanforderungen der hydraulischen Ausrüstung erfüllen.
Wenn der Aktuator eine Geschwindigkeitsregelung erfordert, muss der Geschwindigkeitsregelkreis diese Anforderung erfüllen und gleichzeitig den Leistungsverlust minimieren. Zu den gängigen Geschwindigkeitsregelkreisen gehören Drossel-Geschwindigkeitsregelkreise, volumetrische Geschwindigkeitsregelkreise und volumetrische Drossel-Geschwindigkeitsregelkreise. Drosselnde Geschwindigkeitsregelkreise haben einen hohen Leistungsverlust, aber eine gute Stabilität bei niedrigen Geschwindigkeiten. Volumetrische Drehzahlregelkreise weisen weder Überlauf- noch Drosselverluste auf und bieten einen hohen Wirkungsgrad, aber eine schlechte Stabilität bei niedrigen Drehzahlen. Um beide Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen, kann ein volumetrischer Drosselgeschwindigkeitsregelkreis verwendet werden, der aus einer differenzdruckvariablen Pumpe und einem Drosselventil besteht und die Druckdifferenz am Drosselventil minimiert, um den Druckverlust zu reduzieren.
Auch die Auswahl des geeigneten Hydrauliköls ist wichtig. Wenn Hydrauliköl in Rohrleitungen fließt, weist es eine Viskosität auf. Eine zu hohe Viskosität erzeugt eine erhebliche innere Reibung, wodurch sich das Öl erwärmt und der Strömungswiderstand erhöht. Umgekehrt kann eine zu niedrige Viskosität zu Undichtigkeiten führen und die volumetrische Effizienz des Systems verringern. Daher werden im Allgemeinen Öle mit geeigneter Viskosität und gutem Viskositäts--Temperaturverhalten ausgewählt. Darüber hinaus kommt es bei Hydraulikölen zu Druckverlusten entlang der Rohrleitung und zu örtlich begrenzten Druckverlusten; Daher sollte das Rohrleitungsdesign darauf abzielen, die Rohrlänge und Biegungen zu minimieren.
